生物光合作用背后的分子装置通过酶修复保持其长期功能。然而,由光中心、桥配体和催化中心组成的用于人工光合作用的仿生分子装置,在其单个模块结构受损时,可能会变得不稳定并发生故障,从而停止其整体功能和运行。基于此,德国乌尔姆大学Sven Rau和德国耶拿弗里德里希·席勒大学Benjamin Dietzek-Ivanšić(共同通讯作者)等人首次报道了一种人工光合作用分子装置的主动修复,导致催化活性完全恢复。作者确定了桥配体的氢化作用是失活机制,它抑制光中心和催化中心之间的光驱动电子转移。作为一种修复手段,作者使用光驱动的单线态氧生成,在光中心的催化下,实现桥接单元的氧化脱氢,从而恢复光催化制氢。通过主动修复,人工光催化剂的活性可以显著延长。更重要的是,这种修复机制还从未被报道过。还需要注意的是,光催化剂不会因为化合物的分解而变得不活跃,而是因为桥联配体的可逆氢化。该主动修复程序可适用于满足以下要求的每个光催化活性PMD:(1)光催化剂必须在单个模块或组件的稳定连接方面具有化学稳定性;(3)失活过程必须是可逆的。所描述的效应使太阳能驱动化学中相关PMD的设计策略得以实现,重点在于主动修复的应用,同时实现最大的光催化活性。Active repair of a dinuclear photocatalyst for visible-light-driven hydrogen production. Nat. Chem., 2022, DOI: 10.1038/s41557-021-00860-6.https://doi.org/10.1038/s41557-021-00860-6.
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