在
水分解系统中,阳极处的
氧气逸出反应(OER)的反应动力学缓慢,严重限制了阴极处的
氢气产生。尽管基于廉价和富含地球的
铜催化剂的电催化系统已显示出在碱性条件下能够进行
水氧化的前景,但只有极少数具有高过电势的实例可以在酸性或中性条件下运行,即使在后一种情况下放出
氢气要容易得多。这项工作提出了一种高效且坚固的基于
铜的分子催化剂,该催化剂在
水性条件下在
玻璃碳电极表面上由其前体自组装成周期性膜。该膜在中性条件下以极低的过电位催化OER。在受控电位电解中,稳定的催化电流为1.0 mA cm-2只能在2.0 V(vs. RHE)下获得,即使长时间进行本体电解,催化电流也没有明显降低。该催化剂显示出一级动力学和
水氧化的单点机理,其TOF(k cat)为0.6 s -1。对周期性Cu(
TCA)2(H
TCA = 1‐mesityl‐1 H −
1,2,3-三唑‐4‐
羧酸)薄膜的DFT计算显示,薄膜中的
TCA缺陷会形成Cu