將CO2催化還原為燃料或有用的化學(xué)品可能為能源和環(huán)境問題提供一個解決方案。因此，在過去的幾十年里，人們進(jìn)行了許多努力來開發(fā)用于消耗 CO2的分子催化劑。一般來說，這類化合物的催化活性可以通過化學(xué)修飾來提高。而在這些化合物中，因為鐵（III）卟啉配合物的高轉(zhuǎn)化率（TOF）、轉(zhuǎn)化為CO的高選擇性，以及催化劑的穩(wěn)定性，所以目前被認(rèn)定是已知最好的催化劑之一。而它們的催化活性還可以通過引入各種取代基來進(jìn)一步提高，例如酸/堿基團(tuán)、給電子/吸電子基團(tuán)和中間位置的側(cè)鏈酰胺，都是能加速CO2結(jié)合步驟的有效修飾方法。然而，引入功能性取代基通常需要復(fù)雜的合成程序，因此，若能實現(xiàn)更簡便且成本更低的方法來提高鐵（III）卟啉配合物的催化活性，將為該領(lǐng)域提供特別重要的方向。
圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
有鑒于此，最近，Osaka University的Mio Kondo教授Shigeyuki Masaoka教授在Angew. Chem. Int. Ed.上報道了一種"快速簡便"的方法，其可顯著提高鐵卟啉配合物的電化學(xué)CO2 還原活性。
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該研究僅用市售的鐵（III）四苯基卟啉氯化物（FeTPP-Cl）催化劑，通過簡單一鍋的抗陰離子交換反應(yīng)，即可提供了高溶解度的鐵（III）四苯基卟啉（FeTPP），從而可以研究其在各種條件下的催化性能。他們發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)在乙腈中的CO析出轉(zhuǎn)化率可達(dá)到7300000 s-1，這是目前同類分子催化劑中最高的效果。
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而這種優(yōu)異的催化活性即源于催化過程中生成的Fe（I）物質(zhì)與在乙腈中CO2之間的獨(dú)特反應(yīng)促成。
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參考文獻(xiàn)：Quick and Easy Method to Dramatically Improve the Electrochemical CO2 Reduction Activity of an Iron Porphyrin Complex
Angew. Chem. Int. Ed. 2021, doi.org/10.1002/anie.202110190
原文作者：Kento Kosugi, Mio Kondo,* and Shigeyuki Masaoka*
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202110190
