在析氧反應OER中，水或氫氧根離子對金屬氧的親核進攻是形成氧氧鍵的可能途徑之一。通過調整配位結構、提高金屬氧的親核反應活性是改善OER的有效方法，但實現這一目標仍然具有一定的難度。
陜西師范大學曹睿教授團隊利用配位不飽和的金屬卟啉1-M（M = Co, Fe）來提高OER的催化性能，團隊設計并合成了1-M，其方法是用四氮雜環十二烷的空間位阻效應保護卟啉一側。這種保護策略確保了卟啉一側的軸向位點在OER過程中不會被占用。重要的是，1-M在堿性溶液中表現出比缺乏這種軸向保護的對照化合物更高的OER活性，在電流密度為10 mA/cm2時過電位降低了150 mV。理論研究表明，與帶有反式軸向配體的金屬氧相比，1-M的金屬氧帶有更多的正電荷，因此更有利于氫氧根親核進攻形成氧氧鍵。
該研究進一步證明了金屬氧的穹頂效應在調節金屬離子和卟啉之間的電荷分布方面起著關鍵作用。（圖源期刊網站）
該研究進一步證明了金屬氧的穹頂效應在調節金屬離子和卟啉之間的電荷分布方面起著關鍵作用，意義在于闡明了軸向配位對氧氧鍵形成的調節作用，并提出了一種合成配位不飽和金屬卟啉以提高OER的獨特策略。近日，該研究成果發表在Angewandte Chemie-International Edition。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202305938
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