電催化二氧化碳還原（CO2RR）是將CO2轉(zhuǎn)化成高附加值產(chǎn)品的有效方法。目前，文獻(xiàn)中報道了許多有關(guān)催化劑性能調(diào)控的工作，比如，在分子催化劑中引入氫鍵和靜電作用來穩(wěn)定反應(yīng)中間體、促進(jìn)質(zhì)子和電子轉(zhuǎn)移、以及構(gòu)建雙核金屬催化體系等。然而，底物分子CO2在溶液中的傳輸也是影響電催化CO2RR效率的另一重要因素。CO2分子在有機(jī)相溶液中的溶解度有限，因此，增加CO2溶解度以及快速將CO2分子運(yùn)輸至催化位點(diǎn)至關(guān)重要。
四苯基鐵卟啉（FeTPP）作為優(yōu)異的分子催化劑可以高效、高選擇性地電催化CO2還原生成CO。基于此，陜西師范大學(xué)曹睿教授團(tuán)隊以FeTPP為催化劑，通過在反應(yīng)體系中加入三乙醇胺，顯著提升了電催化CO2RR效率，系統(tǒng)研究并闡明了三乙醇胺作為CO2 shuttle促進(jìn)電催化CO2RR的作用機(jī)制。 通過實(shí)驗探究發(fā)現(xiàn)，三乙醇胺可以有效結(jié)合CO2分子，并且其獨(dú)特的三腳架結(jié)構(gòu)在結(jié)合并活化CO2過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。結(jié)合理論計算結(jié)果，進(jìn)一步證實(shí)了三乙醇胺是良好的CO2搬運(yùn)工：三乙醇胺可以迅速與CO2結(jié)合并進(jìn)一步在催化中心釋放出CO2，從而有效提升催化劑周圍CO2濃度；另一方面，三乙醇胺與CO2的結(jié)合產(chǎn)物碳酸氫酯具有更高的酸性，有利于作為質(zhì)子源促進(jìn)C?O鍵斷裂，從而進(jìn)一步提升了FeTPP電催化CO2RR的活性。 該工作明確了在有機(jī)溶液中引入CO2 shuttle的策略對促進(jìn)電催化CO2RR反應(yīng)的重要意義。這種分子shuttle策略對于促進(jìn)其它小分子（如氫氣和氧氣）活化也很有價值。 論文信息 Improving Electrocatalytic CO2 Reduction over Iron Tetraphenylporphyrin with Triethanolamine as a CO2 Shuttle Zhiyuan Yin, Mengchun Zhang, Yuchi Long, Dr. Haitao Lei, Dr. Xialiang Li, Dr. Xue-Peng Zhang, Prof.?Dr. Wei Zhang, Prof.?Dr. Ulf-Peter Apfel, Prof.?Dr. Rui Cao Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202500154
