通讯作者：Guoxiang Hu；MichaelV. Mirkin通讯单位：纽约市立大学皇后学院几十年来，多相电催化和分子氧化还原催化已经发展成为两种不同的方式在能量转换和存储中促进电荷转移过程电催化反应是由施加的电压驱动的，而分子催化过程是由催化剂和反应物的标准电位之间的差异驱动的。近日，纽约市立大学皇后学院Michael V. Mirkin教授和Guoxiang Hu证明了溶解的反应物和直接固定在碳纳米电极表面的分子催化剂之间的电子转移速率受化学驱动力和双电层静电势降的组合控制。DFT计算表明，改变施加的电压会改变表面结合和溶解的氧化还原物质之间的电位降。施加的电压有助于附着在电极表面的分子催化剂和溶解的分子之间的ET驱动力。例如，Fc+和Ru(bpy)33+可以氧化水。这些结果为设计下一代混合分子/电催化剂提供了一条新途径。相关工作以“Voltage-Driven Molecular Catalysis of Electrochemical Reactions”为题发表在Journal of the American Chemical Society上。
图1. H2O2(A)和水(B)在Ru(bpy)3-CNE(曲线1)和裸CNE(曲线2)处氧化的稳态伏安图。电极半径≈50nm。电解质溶液是(A)0.1 M PBS中的10 mM H2O2和(B)0.1M PBS。
图2. H2O2(A)和肼(B)在Fc-CNE（曲线1）和裸CNE（曲线2）氧化的稳态伏安图。CNE半径≈50 nm。溶液含有(A)0.1 M PBS中的40 mM H2O2；(B)1 mM肼在0.1 M PBS中。扫描速率=20 mV/s。插图：显示H2O2氧化电流开始的放大数据。
