研究目的
开发一种氰桥联双锰配合物,该配合物既能作为电催化剂又能作为光化学试剂,在无需单独光敏剂的情况下将CO2还原为CO,同时解决单体锰配合物的光降解问题。
研究成果
该CN桥联双锰配合物在二氧化碳还原为CO的反应中展现出增强的电催化与光化学活性,具有高选择性与效率。它避免了单体配合物常见的光降解问题,在未来开发无需贵金属光敏剂的光催化体系方面展现出应用前景。
研究不足
光化学研究在发色团方面是化学计量的,需要牺牲还原剂才能实现真正的催化循环。一氧化碳生成的量子产率取决于质子源及其浓度,这表明存在潜在的优化需求。长时间照射下的稳定性及实际应用的可扩展性尚未得到充分解决。
1:实验设计与方法选择:
研究通过合成氰桥双锰配合物,并将其电催化与光化学活性与单体前驱体进行对比。实验方法包括紫外-可见光谱、核磁共振、傅里叶变换红外光谱、循环伏安法、电解实验及光解实验。
2:样本选择与数据来源:
合成了配合物1({[Mn(bpy)(CO)3]2(μ-CN)}ClO4)、2([Mn(bpy)(CO)3Br])和3([Mn(bpy)(CO)3CN])并完成表征。电解液以TBAP溶于乙腈配制,样品全程在氩气?;は虏僮饕苑澜到?。
3:4)、2([Mn(bpy)(CO)3Br])和3([Mn(bpy)(CO)3CN])并完成表征。电解液以TBAP溶于乙腈配制,样品全程在氩气?;は虏僮饕苑澜到?。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含CHI 760D电化学工作站、布鲁克AVANCE核磁共振仪、尼高力红外光谱仪、Cary 60紫外-可见分光光度计、钛宝石激光器、X射线衍射仪及气相色谱仪。材料含五羰基溴化锰、2,2'-联吡啶、氰化银、高氯酸银、TBAP及乙腈等。
4:实验流程与操作步骤:
配合物合成、氩气/二氧化碳氛围下的电化学测试、365或395纳米光源光解、光谱变化监测及气相色谱/红外联用的产物分析。
5:数据分析方法:
采用DigiElch 4.0软件对循环伏安数据进行数字模拟、法拉第效率的统计学分析,以及通过ξcat参数比较催化效率。
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