金属酞菁催化剂可促进氧还原反应

金属酞菁催化剂可促进氧还原反应

在已知的非Pt-ORR催化剂中，酞菁铁（FePc）分子催化剂因其独特的FeN4活性中心和较低的反应能垒而备受关注。然而，具有平面对称FeN4位点的FePc由于其对O2的吸附和活化能力较差，通常表现出较差的ORR活性。因此，打破电子结构的对称性将是提高FePc催化剂对O2的吸附/活化从而大大提高其ORR活性的有效策略。

要点一：理论计算表明，Fe-O配位引起O-FeN4位轴向的电子局域化，从而增强O2的吸附和活化。

a. 分子结构模型。

b. FeAB-O和FePc/AB的电子局域化函数。

c. FeAB-O和FePc/AB的Bader电荷转移和O2吸附能。

d. FeAB-O和FePc/AB上ORR路径的自由能图。

要点二：将FePc与氧功能化的碳配位，利用同步辐射X射线吸收和穆斯堡尔谱表征FePc与碳的Fe-O配位。

a. 原始FeAB-O，FePc/AB，AB，AB-O和FePc的XRD图谱。

b. FeAB-O和FePc/AB的XPS Fe2p谱。

c. FeAB-O，FePc/AB，Fe和Fe2O3的Fe K-edge X射线近边吸收谱。

d. FeAB–O、FePc/AB和Fe2O3中Fe K edge的扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）光谱。

a. 57Fe穆斯堡尔透射光谱。

b. 氧气吸附-脱附试验。

c. 大气中的TGA曲线。

d. FeAB-O和FePc/AB的O2-TPD曲线。

要点三：所得催化剂对O2的吸附和活化动力学较快，Tafel斜率为27.5 mV dec-1，半波电位为0.90 V。

FeAB-O在N2饱和和O2溶解的0.1M KOH溶液中的循环伏安曲线。

b. FeAB-O，FePc/AB，Pt/C在饱和0.1 M KOH中的极化曲线。

c. FeAB–O、FePc/AB和Pt/c在0.88 V下的半波电位和Jk值。

d. FeAB–O、FePc/AB和Pt/C对应的Tafel图。

e. FeAB–O和Pt/C中电子转移数和生成H2O2的比例。

f. FeAB–O和Pt/C的 I–t计时电流响应（O2饱和0.1 M KOH，转速1600 rpm）。

通过在O2等离子体处理的乙炔黑（AB-O）基体上，将FePc分子与含氧基团进行配位设计了一种复合催化剂（FeAB-O），实现了对O2的有效吸附和活化。理论计算表明，轴向O配位（O-FeN4）破坏了Fe的电子分布对称性，导致O上的电子局域化，O-FeN4位点上明显的电子局域化有利于O2的轴向吸附和活化。

酞菁基导电2DMOF(NiPc-MOF)

酞菁锌ZIF-8

ZIF-8纳米晶负载酞菁铜

ZIF8@ 酞菁锌复合材料

酞菁锌后的ZnPc@UiO-68-NH2

埃罗替尼-酞菁锌轭合物Er-Ui066-Pc

酞菁光敏剂修饰UiO-66

酰亚胺基取代双核酞菁铁(FeBPcN)

ZIF-8包载光敏剂四磺酸基酞菁铝(AlPcS4)

锌酞菁氢碘酸盐光敏剂

羧酸类锌酞菁光敏剂

聚赖氨酸偶合酞菁光敏剂

白蛋白-量子点-酞菁光敏剂三元复合物

溴化镁酞菁光敏剂

酞菁硅小分子靶向抗癌光敏剂

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酞菁/SnO2复合材料

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他莫昔芬-酞菁轭合物

酞菁荧光量子

水溶性糖酞菁荧光化合物

半乳糖/酞菁近红外荧光探针

鲁米诺偶联酞菁

氮杂酞菁铜

氮杂酞菁锌

氮杂酞菁钴

氮杂酞菁镍

氮杂酞菁汞

聚合酞菁钴/碳纳米管复合材料

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壳聚糖-酞菁膜（CTS-M-CoPc）

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钴酞菁/PAN纳米纤维

CoPc/NiPc-CNTs钴酞菁/镍酞菁负载碳纳米管

β-四(羧基苯氧基)锌酞菁配合物

四磺化酞菁锌(ZnPcPS4)

半乳糖取代酞菁化合物

糖基-羧基酞菁锌偶联衍生物

乳糖偶联四(4-羧基苯氧基)酞菁锌

羧基酞菁锌-阿霉素偶联物

酞菁-壳寡糖偶联物

四(3,5-二羧基苯氧基)酞菁锌修饰牛血清白蛋白

β-八(3,5-二羧基苯氧基)酞菁锌修饰HAS人血清白蛋白

酞菁锌-多巴胺衍生物(CP-ZnPc-DA)

藻蓝蛋白-酞菁复合物

四氨基锌酞菁(TAPcZn)

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芳基苄醚树枝配体取代酞菁锌(Ⅱ)配合物(ZnPc(COOH)4

四磺化酞菁锌修饰人血清白蛋白(ZnPcPS4-HSA)

四-(对羧基苯氧基)酞菁钴(p-HPcCo)

2,9,16,23-四-(对羧基苯氧基)酞菁锌(p-HPcZn)

金属铁酞菁(FePc)多壁碳纳米管(MWNT)的复合物

四(3-羧基丙酰胺基)酞菁铁

四硝基酞菁锌ZnPe(3-NO)

四磺化酞菁锌修饰牛血清白蛋白(ZnPcPS4-BSA)

1：卟啉和酞菁功能材料

2：卟啉和酞菁金属有机框架

3：卟啉和酞菁功荧光探针

4：卟啉和酞菁光敏剂"

5：含卟啉和紫精多孔有机聚合物材料

酞菁钴/亚酞菁/异吲哚酞菁/酞菁铁/酞菁蓝/酞菁铜/酞菁锌/酞菁铝/酞菁锡/酞菁铂/酞菁钛/酞菁钨/酞菁铅/酞菁镍/酞菁铬/酞菁锰/酞菁镁/酞菁钾/酞菁钠/酞菁钙/酞菁锶/酞菁钡/酞菁锑/酞菁镉/酞菁铋/酞菁钌/酞菁铑/酞菁钯/酞菁锇/酞菁铱/酞菁铍/酞菁锂/酞菁铷/酞菁铯/酞菁锆/酞菁铪/酞菁钒/酞菁铌/酞菁钽/酞菁钼/酞菁镓/酞菁铟/酞菁铊/酞菁锗/酞菁铼/酞菁镧/酞菁铈/酞菁镨/酞菁钕/酞菁钐/酞菁铕/酞菁钆/酞菁铽/酞菁镝/酞菁钬/酞菁铒/酞菁铥/酞菁镱/酞菁镥/酞菁钪/酞菁钇/酞菁钍/酞菁硅/酞菁镭/酞菁钋/酞菁铀

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