CO2减少光催化剂的发展是人造光合作用领域的主要目标之一。最近,许多杂化系统,其中由光敏剂和催化-金属-复合单元组成的超分子光催化剂固定在无机固体材料上,例如半导体或中孔有机体,已被报告为各种功能的二氧化碳还原光催化剂,包括水氧化和光收获。在本研究中,研究了由Ru(II)-复合物的光催化剂的超分子光催化剂的光催化性能,并固定在绝缘Al2O3颗粒表面上的Re(I)-复合物催化剂:超分子光催化剂分子之间的距离应为固定的。在CO2大气下在CO选择性下,在CO2大气下在电子供体存在下的光催化剂的可见光辐照。虽然也观察到CO形成的单核Ru(II)和Re(I)复合物的1:1混合物,但光催化活性远低得多。Al2O3支持的光催化剂的活性强烈依赖于超分子部分的吸附密度,其中光催化CO形成的初始速率在更低的密度下更快,并且在更高的密度下实现了更高的光催化剂耐久性。
要点一:将金属复合光催化剂固定到非光敏剂实体表面上,可以通过在混合系统中的光敏剂和催化剂之间引入距离以及在超分子光催化剂分子之间引入选择性控制方法。换句话说,改变具有在绝缘体上具有强锚固基团的金属配合物的吸附密度可以系统地改变表面距离。
要点二:由Ru(II)光敏剂和RE(I)催化剂单元组成的正核络合物,催化剂单元固定在Al2O3表面上,可以用高选择性对CO形成的光催化催化二氧化碳。该系统的光催化能力远高于使用固定在相同的Al2O3表面上的相应单核配合物的混合物,即(Re+Ru)/Al2O3。这清楚地证明了超分子光催化剂的优越性,其中光敏剂和催化剂配合物与乙烯链连接,与由固定在固体表面上固定在固定在固体表面上的单核光敏剂和催化剂配合物组成的相应混合系统相比。
要点三:从光化学的光敏剂单元到催化剂单元的快速分子内电子转移在超分子光催化剂的优越性中起重要作用,特别是在固体材料的表面上。光催化CO形成通过在一个RuRe的一个分子中通过同一光敏剂单元的逐步双重激发进行,然后每次通过BNAH进行突出的猝灭,至少在Al2O3上分离的沉积分子的情况下。
校对:孔维凤DOI:10./jacs.0c