Bioinspired Trinuclear Copper Catalyst for Water Oxidation with a Turnover Frequency up to 20000 s–1

化学 催化作用 氧化剂 人工光合作用 氧化还原 光系统II 营业额 太阳能燃料 分解水 无机化学 光化学 化学工程 光合作用 有机化学 光催化 工程类 生物化学
作者
Qi‐Fa Chen,Zeyu Cheng,Rong‐Zhen Liao,Ming‐Tian Zhang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (47): 19761-19768 被引量:66
标识
DOI:10.1021/jacs.1c08078
摘要

Solar-powered water splitting is a dream reaction for constructing an artificial photosynthetic system for producing solar fuels. Natural photosystem II is a prototype template for research on artificial solar energy conversion by oxidizing water into molecular oxygen and supplying four electrons for fuel production. Although a range of synthetic molecular water oxidation catalysts have been developed, the understanding of O-O bond formation in this multielectron and multiproton catalytic process is limited, and thus water oxidation is still a big challenge. Herein, we report a trinuclear copper cluster that displays outstanding reactivity toward catalytic water oxidation inspired by multicopper oxidases (MCOs), which provides efficient catalytic four-electron reduction of O2 to water. This synthetic mimic exhibits a turnover frequency of 20000 s-1 in sodium bicarbonate solution, which is about 150 and 15 times higher than that of the mononuclear Cu catalyst (F-N2O2Cu, 131.6 s-1) and binuclear Cu2 complex (HappCu2, 1375 s-1), respectively. This work shows that the cooperation between multiple metals is an effective strategy to regulate the formation of O-O bond in water oxidation catalysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
HHH发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
fle发布了新的文献求助30
2秒前
世界第一大庸医完成签到,获得积分10
3秒前
小巧老鼠完成签到,获得积分10
4秒前
Flynn发布了新的文献求助10
6秒前
忧伤的彩虹完成签到,获得积分10
6秒前
Akim应助Qian采纳,获得100
7秒前
dilli发布了新的文献求助10
7秒前
10秒前
英吉利25发布了新的文献求助30
10秒前
阿凉完成签到,获得积分10
11秒前
小巧老鼠发布了新的文献求助10
11秒前
顾矜应助虚幻的不愁采纳,获得10
11秒前
小小技术工完成签到 ,获得积分10
14秒前
倚栏听风完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
Flynn完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
liangliang发布了新的文献求助10
17秒前
逍遥猪皮完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
九丸子发布了新的文献求助10
20秒前
ccq发布了新的文献求助10
20秒前
cocolu发布了新的文献求助20
20秒前
李健应助欣喜的以丹采纳,获得10
21秒前
hping发布了新的文献求助20
24秒前
25秒前
111发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
26秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
欣喜的以丹完成签到,获得积分10
26秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
科奇应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979648
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523618
关于积分的说明 11218147
捐赠科研通 3261119
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800416
邀请新用户注册赠送积分活动 879099
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807167