تعديل بيئة التنسيق في الموقع لمواقع الكوبالت من أجل أكسدة المياه بكفاءة

تتعرض معظم أسطح المحفزات التي تعتمد على المعادن الانتقالية والتي تطلق الأكسجين عادةً لتغيرات تركيبية وملموسة لا رجعة فيها خلال تفاعل أكسدة الأكسجين (OER) في الوسائط القلوية المائية التآكلية، مما يؤدي إلى تدهور بيئة التنسيق لمناطق المعادن النشطة إلى هيدروكسيدات موحدة (أوكسي). هنا، نقدم تعديلًا كهربائيًا في الموقع للتنسيق لمواقع الكوبالت من أجل OER في قاعدة قوية، حيث يقوم معقد الكوبالت-2،2′-بيبيريدين القابل للذوبان (Co-bpy) بتحطيم جزئي لليغاند bpy، مما يؤدي إلى ترسيب مواقع الكوبالت النشطة بتنسيق دقيق في درجة حرارة الغرفة. قمنا بترسيب مواقع الكوبالت أثناء تحفيز أكسدة المياه في نفس الحالة بحيث يمكن أن يتكيف هذا المحفز مع الظروف القلوية المعادية. هذه البيئة القوية للتنسيق التي تشمل الليغاندات المتبقية bpy وهيدروكسيدات (أوكسي) المتولدة (محفز Co–BH) تدعم النشاط المحسن للغاية لـ OER لأكثر من 500 ساعة عند 200 مللي أمبير / سم²، متفوقة على مواقع الكوبالت الهشة الأخرى التي تحتوي فقط على هيدروكسيدات (أوكسي). بالإضافة إلى ذلك، يقدم هذا العمل تعديلًا فعالًا لبيئات تنسيق المعادن لتوليد مواقع معدنية نشطة ومستقرة في الموقع في الإلكتروليتات القلوية لتقسيم المياه.