清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Oriented Electrostatic Effects on O2 and CO2 Reduction by a Polycationic Iron Porphyrin

过电位 化学 卟啉 阿托品 阳离子聚合 电化学 催化作用 氧化还原 光化学 无机化学 化学物理 结晶学 计算化学 立体化学 物理化学 电极 有机化学
作者
Daniel J. Martin,James M. Mayer
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (30): 11423-11434 被引量:95
标识
DOI:10.1021/jacs.1c03132
摘要

Next-generation energy technologies require improved methods for rapid and efficient chemical-to-electrical energy transformations. One new approach has been to include atomically positioned, electrostatic motifs in molecular catalysts to stabilize high-energy, charged intermediates. For example, an iron porphyrin bearing four cationic, o-N,N,N-trimethylanilinium groups (o-[N(CH3)3]+) has recently been used to catalyze the complex, multistep O2 and CO2 reduction reactions (ORR and CO2RR) with fast rates and at low overpotentials. The success of this catalyst is attributed, at least in part, to specific charge–charge interactions between the atomically positioned o-[N(CH3)3]+ groups and the bound substrate. However, by nature of the mono-ortho substitution pattern, there are four possible atropisomers of this metalloporphyrin and thus four unique electrostatic environments. This work reports that each of the four individual atropisomers catalyzes both the ORR and CO2RR with fast rates and low overpotentials. The maximum turnover frequencies vary among the atropisomers, by a factor of 60 for the ORR and a factor of 5 for CO2RR. For the ORR, the αβαβ isomer is the fastest and has the highest overpotential, while for the CO2RR the αααα isomer is the fastest and has the highest overpotential. The role of charge positioning is complex and can affect more than a single step such as CO2 binding. These data offer a first-of-a-kind perspective on atomically positioned charge and highlight the significance of high charge density, rather than orientation, on the thermodynamics and kinetics of multistep molecular electrochemical transformations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Renee完成签到 ,获得积分10
20秒前
我很厉害的1q完成签到,获得积分10
21秒前
如意2023完成签到 ,获得积分10
23秒前
游泳池完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
huanghe完成签到,获得积分10
26秒前
qianzhihe2完成签到,获得积分10
27秒前
阿尼完成签到 ,获得积分10
34秒前
大宝哥哥完成签到 ,获得积分10
59秒前
璐璐完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
xiaozou55完成签到 ,获得积分10
1分钟前
theo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
飞云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wood完成签到,获得积分10
1分钟前
CodeCraft应助兰乖乖采纳,获得20
1分钟前
1分钟前
Cell完成签到 ,获得积分10
2分钟前
SDS完成签到 ,获得积分10
2分钟前
卜哥完成签到 ,获得积分10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
科研通AI6应助义气的含烟采纳,获得10
2分钟前
春风沂水发布了新的文献求助10
2分钟前
CipherSage应助春风沂水采纳,获得10
3分钟前
战战兢兢的失眠完成签到 ,获得积分10
3分钟前
整齐的不评完成签到,获得积分10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
唠叨的凌雪完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
兰乖乖完成签到,获得积分10
3分钟前
柚子完成签到 ,获得积分10
3分钟前
兰乖乖发布了新的文献求助20
3分钟前
小白白完成签到 ,获得积分10
3分钟前
智者雨人完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Tanya47应助oleskarabach采纳,获得10
4分钟前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
4分钟前
大雁完成签到 ,获得积分0
4分钟前
4分钟前
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5651225
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4784026
关于积分的说明 15053357
捐赠科研通 4809919
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2572806
邀请新用户注册赠送积分活动 1528714
关于科研通互助平台的介绍 1487747