近年來,設(shè)計(jì)用于水分解的高效人工光合作用裝置一直是科學(xué)界的熱門話題之一,因?yàn)檫@種裝置可以提供清潔和可再生能源作為化石燃料的替代品。光電化學(xué)電池可以實(shí)現(xiàn)太陽光下的水分解,但設(shè)計(jì)用于水氧化的陽極具有巨大挑戰(zhàn)。加泰羅尼亞化學(xué)研究所Antoni Llobet、維爾茨堡大學(xué)Frank Würthner等人報(bào)道了一種Ru的配位低聚物({[RuII(bda-κ-N2O2)(4,4′-bpy)]10(4,4′-bpy)}),用于高效水氧化。{[RuII(bda-κ-N2O2)(4,4′-bpy)]10(4,4′-bpy)}通過bda配體與石墨(GC)表面間的CH-π相互作用成功錨定在碳納米管(CNT)上,{[RuII(bda-κ-N2O2)(4,4′-bpy)]10(4,4′-bpy)}會(huì)在催化水氧化過程中轉(zhuǎn)化為{[RuII(bda-κ-NO)(4,4′-bpy)]10(4,4′-bpy)}(配體κ-N2O2轉(zhuǎn)化為κ-NO),在涉及溶劑化和配體重組的電化學(xué)析氧過程中,分子Ru催化劑和石墨表面的相互作用促進(jìn)了這一過程。錨定在CNT上的{[RuII(bda-κ-N2O2)(4,4′-bpy)]10(4,4′-bpy)}經(jīng)過CV活化后,逐漸轉(zhuǎn)化為性能更強(qiáng)的{[RuII(bda-κ-NO)(4,4′-bpy)]10(4,4′-bpy)}(H2O)2,在1.45 VNHE電位和pH值為7條件下,電流密度達(dá)到200 mA cm-2。TOF和TON分別為3.7×104 s-1和9.4×104。另外,基于催化劑與石墨表面的超分子相互作用,這種混合材料在周轉(zhuǎn)期間顯示出長期穩(wěn)定性。Surface-promoted evolution of Ru-bda coordination oligomers boosts the efficiency of water oxidation molecular anodes. Journal of the American Chemical Society, 2021. DOI: 10.1021/jacs.1c04738