{Ta12}/{Ta16} クラスターを含むポリタントラトング状態は,顕著な光触媒的H2進化活性を持つ
Shujun Li1, Shumei Liu, Shuxia Liu
1Key Laboratory of Polyoxometalate Science of the Ministry of Education, College of Chemistry, Northeast Normal University , Changchun, Jilin 130024, China.
Journal of the American Chemical Society
|November 8, 2012
まとめ
新しいポリタンタロートングステートが合成され,水素進化のための強化された光触媒活性を示しました. {Ta(12) }クラスタを備えたコンパウンド2は,そのユニークなタンタール原子構造のために最高のパフォーマンスを示しました.
科学分野:
- 無機化学 無機化学とは
- マテリアルサイエンス 材料科学
- フォトカタリシスによる.
背景:
- ポリオキソメタラート (POM) は,調節可能な性質を持つ多用途の無機クラスターです.
- タンタール基のPOMは,触媒用途に興味があります.
- 強化された光触媒活性を持つ新しいPOM構造の開発は,持続可能なエネルギーソリューションにとって不可欠です.
研究 の 目的:
- 新規のポリタントロトング状態を合成し,特徴づけること.
- 水から水素 (H2) の進化のためのこれらの新しいPOMの光触媒的活動を調査する.
- 構造と活動の関係,特にタンタルの組み込みの役割を理解する.
主な方法:
- ポリタンタルトングステート化合物の水熱合成.
- 構造的決定のための単結晶X線 difraktion.
- UV-Vis光譜を用いたH2進化の光触媒評価.
主要な成果:
- 4つの新しいポリタントロングステートが成功裏に合成されました:K(5) Na(4) [P(2) W(15) O(59) TaO(2)) ((3)) 17H(2) O (1),K(8) Na(8) 8H(4) [P(8) W(60) Ta12) H(2) O) ((4) 4) OH) ((8) O ((236)) ] 42H2) O (2), Cs(3) K(3.5) H(0.5) [SiW(9) TaO2)) 3) O(37) ] 9H(2) O (3),および Cs(10.5) K(4) H5.5) [Ta4) O(6) SiW9) Ta3) O(40)) 4) ] 30H(2) O (4).
- 化合物1と3は,それぞれトリス- ((ペロキソタンタール) 置換のドーソンおよびケギン誘導体である.
- 化合物2と4は,前例のない{Ta(12)}と{Ta(16)}のクラスターコアを特徴とするテトラメリックオリゴーマーである.
- 化合物2と4は,コントロールK(6) [P(2) W(18) O(62) ]と比較して,H2の進化のための光触媒活性が著しく強化されたことを実証しました.
- 性能の向上は,タンタルを組み込むことで電子構造の調節に起因する.
- 化合物2は,TaO(7) 五角二ピラミッドの歪んだヘプタコーディネートTa原子に関連して,最も高い活性を示した.
結論:
- ユニークなタンタールクラスターコアを持つ新しいポリタンタロートングステートが合成されました.
- タンタルの組み込みは,水素進化のためのポリオキソメタラートの光触媒活性を効果的に強化します.
- 化合物2に見られるタンタール原子の特定の調整環境は,光触媒性能の最適化において重要な役割を果たします.
