Eldhose V. Varghese, Yi-Hung Liu, Hsing-Yin Chen, Chien-Hung Li ,and Chia-Hsiang Chen
Chem. Sci. 2025, 16, 9966-9977

高雄醫學大學 醫藥暨應用化學系 陳嘉祥副教授

奈米石墨烯由於具備延伸的π共軛系統、可調控的HOMO–LUMO能隙以及在光電化學中的應用潛力，近年來備受關注。其分子構型與光學活性對其電子、機械與光學性質具有關鍵影響。然而，針對金屬配位對奈米石墨烯構型所造成的影響，目前仍缺乏系統性的深入研究。在本研究中，我們採用自下而上的合成策略（bottom-up approach）製備氮摻雜奈米石墨烯分子，並透過金屬配位實現其光學活性的轉換。我們設計並合成了一系列結構上僅相差一個碳–碳鍵的氮摻雜奈米石墨烯衍生物，並製備相對應的錸金屬錯合物。透過多種光譜與X光單晶繞射分析，比較氮摻雜奈米石墨烯配位前後的分子結構，驗證其骨架於金屬配位後產生顯著的構型與光學活性變化。此外，我們進一步評估奈米石墨烯錸金屬錯合物在均相電催化析氫反應中的催化活性。結果顯示，在微酸性條件（1.5 mM 醋酸）下，其能在僅133 mV的低過電位下催化氫氣產生，展現其在能源與催化應用的潛力。