太阳能
水分解是构建用于生产太阳能燃料的人工光合系统的理想反应。自然光系统 II 是通过将
水氧化成分子氧并提供四个电子用于燃料生产的人工太阳能转换研究的原型模板。尽管已经开发了一系列合成分子
水氧化催化剂,但对这种多电子和多质子催化过程中 O-O 键形成的理解有限,因此
水氧化仍然是一个很大的挑战。在此,我们报告了一种受多
铜氧化酶 (
MCO) 启发而对催化
水氧化表现出出色反应性的三核
铜簇,它提供了有效的 O 2催化四电子还原浇
水。该合成模拟物在
碳酸氢钠溶液中的周转频率为 20000 s –1 ,比单核 Cu 催化剂(F–N 2 O 2 Cu,131.6 s –1)和双核 Cu 2高约 150 和 15 倍络合物(HappCu 2 , 1375 s –1)。这项工作表明,多种
金属之间的合作是调节
水氧化催化中O-O键形成的有效策略。