西班牙加泰罗尼亚化学研究所Antoni Llobet课题组--吸附有钌配位低聚物的多层碳纳米管的水氧化电催化研究

利用水作为电子来源的光电化学电池是清洁、可持续的太阳能燃料替代化石燃料的最具吸引力的解决方案之一。为此，需要掌握并正确理解多相水氧化催化。该研究还在继续寻找一种催化剂，这种催化剂既能稳定在电(光)阳极表面，又能有效地在所需的中性pH值下进行反应。在这里，通过钌结合的辅助配体和石墨表面的六角形环之间的CH - h相互作用，我们展示了如何将低聚钌配合物锚定在石墨材料表面，从而控制其分子覆盖率。这些杂化分子材料表现为分子阳极，可在高电流密度下在pH 7时催化水氧化为双氧。这种将分子催化剂锚定在石墨表面的策略，可以推广到其他过渡金属和其他催化反应中。

Fig. 1 配位齐聚物的NMR表征。

Fig. 2 在HOPG上15的STM。

Fig. 3 低聚物-表面相互作用的2D GIWAXS。

Fig. 4 基于DFt/MM的理论分析。

Fig. 5 XAS在电极表面。

 Fig. 6 15@CNt@GC的水氧化电催化性能。 

相关研究成果于2020年由西班牙加泰罗尼亚化学研究所Antoni Llobet课题组，发表在Nature Chemistry(https://doi.org/10.1038/s41557-020-0548-7)上。原文：Water oxidation electrocatalysis using ruthenium coordination oligomers adsorbed on multiwalled carbon nanotubes。