通过时间分辨光谱和TDDFT计算解析Cu(I)光敏剂的有效淬灭与激发态弛豫

摘要： 基于铜光敏剂的均相光催化体系是太阳能制氢中无贵金属方法的极具前景的候选方案。为提升其性能，需要深入理解各反应步骤的机理。本研究通过时间分辨光谱与从头算计算，探究了异配位铜(I)光敏剂与铁催化剂的相互作用。该催化剂能高效淬灭铜配合物的3MLCT态，其双分子淬灭速率约为碰撞速率的三分之一。通过甲基紫精对照实验，新出现的吸收带被归属为氧化态铜配合物，证实了光敏剂向铁催化剂发生了电子转移，且该体系沿氧化路径进行反应。然而仅约30%的淬灭事件导致电子转移，其余70%发生失活，表明光催化性能可能受初级复合过程影响。