由于分子催化剂在扩展内部结构时表现出的固定化,往往会导致其配位区域的改变而导致其催化性能的降低。金属有机多面体(MOP)是一类定义明确的新兴杂化化合物,具有大量可嵌入的金属位点围绕内腔排列,使其成为具有吸引力的催化应用候选材料。
近期,Florian M. Wisser团队报道了一种新方法,该方法可以提高了在MOP (Rh-MOP)内均质化的二氢铱及其三维组装超分子结构的催化性能,使选择性光化学还原二氧化碳为甲酸高效完成。令人惊讶的是,在超分子结构中,每个Rh原子的催化活性高于其分子亚基Rh- mop或Rh-金属-有机框架(Rh- mof),其周转率高达60 /h,产率约为:76摩尔甲酸每克催化剂每小时,在多相光催化中前所未有。
通过x射线光电子能谱和电化学表征研究了催化活性的增强,发现自组装成超分子聚合物后,活性位点上的电子密度增加,使整个反应的热力学更有利。
对分布函数分析表明,该催化剂在循环使用过程中不会失去活性,且分子结构不会发生变化。
这些结果证明了MOP作为CO2光还原催化剂非常具有潜力,并为太阳能燃料生产中具有可嵌入金属位点的离散分子结构的电子设计开辟了新的前景。