Cu(III)催化水氧化：雙金屬中心協(xié)同作用促進O-O鍵的形成
水的氧化是構(gòu)筑人工光合作用體系的關(guān)鍵步驟之一，但由于水的氧化需要轉(zhuǎn)移4e-和4H+，這極大程度上使得水的催化氧化過程具有很大的挑戰(zhàn)。開發(fā)廉價、穩(wěn)定并具有高催化活性的催化劑并認識和理解其催化機制是目前的研究熱點。
圖為雙核銅水氧化催化劑的結(jié)構(gòu)
清華大學(xué)化學(xué)系、基礎(chǔ)分子科學(xué)中心章名田等發(fā)展了基于雙核金屬Cu的催化劑實現(xiàn)了在中性條件（pH7）下的催化水氧化，并且在催化反應(yīng)動力學(xué)研究的基礎(chǔ)上結(jié)合DFT計算對催化機理進行了深入的分析。實驗結(jié)果表明，該催化劑利用雙金屬的協(xié)同相互作用通過Cu(III)中間體實現(xiàn)了O-O鍵的形成，從而避免了高價態(tài)中間體Cu(IV)的形成。以上工作為新型水氧化催化劑的設(shè)計提供了新的思路。文章最近以熱點文章（Hot paper）發(fā)表在Angew Chem. Int. Ed上 (X.-J. Su et al, Angew Chem. Int. Ed. 2015, DOI: 10.1002/anie.201411625)。
圖為雙核銅水氧化催化劑的催化機制
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