可见光对二氧化碳的光催化转化由Ni (II) 复合物与N4S2协调:高效和选择性的酸盐生产
Sung Eun Lee1, Azam Nasirian1, Ye Eun Kim1
1Department of Chemistry and Nano Science, Ewha Womans University, Seoul 03760, Korea.
Journal of the American Chemical Society
|October 19, 2020
概括
研究人员开发出高效的选择性催化剂, 用可见光将二氧化碳转化为. 这些富含的复合物为人工光合作用和太阳能燃料生产提供了有前途的途径.
科学领域:
- 绿色化学
- 能源科学
- 催化剂
- 人工光合作用
背景情况:
- 有效和选择性的光驱转化二氧化碳 (CO2) 的形成是一个重大挑战.
- 使用可见光能量和地球上丰富的催化材料对于可持续化学至关重要.
- 开发有效的减排催化剂是可再生能源解决方案的关键.
研究的目的:
- 准备和研究两种单核Ni(II) 复合物的反应性与化 (pbi) 和化 (pbt) 连接物.
- 使用可见光光催化剂研究这些Ni复合物的二氧化碳转化效率和选择性.
- 探索这些生物启发的催化剂对人工光合作用和太阳能燃料的潜力.
主要方法:
- 两种Ni (pbt) (pyS) 2 (1) 和Ni (pbi) (pyS) 2 (2) 复合物的合成,其中pyS是二硫酸盐.
- 在H2O/乙醇溶剂中照明可见光照射下使用eosin Y作为光敏感剂的光催化转化.
- 分析形式和光生成,包括动态同位素效应和pH影响,以阐明反应机制.
主要成果:
- 二氧化碳复合物选择性地转化为高效率 (14,000周转数) 和选择性 (∼99%).
- 这些富含硫的Ni催化剂完全抑制了不必要的质子减少途径.
- 该研究通过动态同位素效应和pH研究提供了反应机制的见解.
结论:
- 这些与N/S结合的Ni(II) 复合物是第一个实现高选择性和高效率的过渡金属催化剂.
- 这些催化剂是由[NiFe]-酶生物启发的,为人工光合作用提供了一个模型.
- 这项工作为设计可持续能源解决方案的太阳能燃料工艺铺平了道路.
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