電催化和光催化析氫反應被認為是一種有前途的制氫策略。雖然最近已經報道了許多具有高活性的析氫分子催化劑，但這些催化劑大多是不溶于水的，需要溶解在有機溶劑中，加入額外的有機酸提供質子才能產氫。金屬卟啉在有機溶劑中具有很高的電催化析氫活性，但水溶性很差，因此這個問題對于金屬卟啉配合物來說尤為突出。目前已報道了兩種方法將卟啉引入水溶液中：**種，具有帶正電荷取代基卟啉能提高卟啉分子在水中的溶解度。但由于其分離和純化困難，如果想進一步對這些帶電卟啉進行結構修飾來調節催化活性是很難實現的。**種，將卟啉分子固定到多肽或蛋白質中，通過外部結構將卟啉分子帶入到水中。然而，大規模合成這種生物大分子極具挑戰，同時卟啉單體也容易從多肽和蛋白質結構中脫落，限制了該方法的應用。因此，開發水溶性好、活性高、可系統調節催化活性的卟啉析氫催化劑很有價值。
在生物酶中，靠近反應中心的殘基在調節酶活性方面起著關鍵作用。受這一啟發，我們設計合成了三種不同的水溶性Co卟啉聚合物用于析氫反應。在聚合物中，Co卟啉作為反應中心，通過添加三種不同的側鏈基團來模擬生物酶中控制活性的殘基，這些側鏈基團可以調節催化劑的析氫活性。這種聚合物的設計不僅可以提高催化劑的電催化活性，還能將卟啉分子隔離開，避免雙分子氧化，增加催化劑的穩定性。
在電催化析氫中，Co-1分子的析氫性能**，起始過電壓為390 mV，催化轉換頻率高達23000 s–1。在催化過程中，催化劑依舊很穩定，結構沒有發生明顯變化。在光催化反應中，以抗壞血酸為電子犧牲體，CdSe為光敏劑，波長為420 nm的LED燈為光源，Co-2分子顯示出**的析氫性能，催化轉換數高達27000。當重新補充電子犧牲體后，光催化活性幾乎可以完全恢復，經過6個循環周期后，催化活性損失僅為7.7%。這一結果表明，這種水溶性卟啉聚合物催化劑在光催化析氫過程中也具有較高的穩定性。
這種分子催化劑的設計合成策略證明了聚合物鏈可以提高卟啉分子在水溶液中的溶解度和穩定性。更重要的是，可以通過不同的側鏈基團調節催化劑的活性。這項工作不僅提供了一種將卟啉引入水溶液的替代方法，而且提供了一種仿生設計策略。這種模擬自然系統的策略對其他分子催化劑設計也同樣適用。
西安齊岳生物是一家科研材料供應商，我們可提供卟啉配合物，卟啉化合物、卟啉衍生物，卟啉熒光探針、卟啉光敏劑、卟啉聚合物、卟啉功能化材料、卟啉mof,cof骨架材料。
D-丙氨酸修飾的新型手性卟啉 o-(D-Ala)C2O-ZnTPP)
小編：axc
齊岳微信公眾號
官方微信
庫存查詢