CO2光還原催化劑-光敏劑(Ru-3)
**CO2光還原催化劑-光敏劑(Ru-3)
CO2光還原——在太陽能驅動下,將CO2還原為CO、甲酸、甲醇等燃料分子是解決能源危機和環境污染問題的**途徑之一。許多研究組都致力于尋找**CO2光還原催化劑。然而,作為吸光中心和電子轉移橋梁的光敏劑也發揮著至關重要的作用。因此,開發高性能吸光中心——即提升光催化體系的敏化能力,將是開發**CO2光還原體系的**策略。
在母體光敏劑Ru-1的1,10-菲洛啉的不同位點引入芘基單元,同時改變連接模式(單鍵和炔鍵),依次制備出一系列光敏劑:Ru-2、Ru-3和Ru-4。從Ru-1到Ru-4,激發態能級逐級降低,實現了從3MLCT態向3IL態的轉變(圖1),**延長了光敏劑激發態壽命。
通過激發態微觀調控,篩選出強敏化能力的光敏劑Ru-3,實現了激發態壽命和氧化還原電位的**匹配(圖2)。該光敏劑用于**敏化雙核鈷團簇催化劑,可高選擇性的將CO2還原為CO,轉化數(TON)高達66480,比傳統光敏劑(Ru-1)高17倍。
結論:
通過調控光敏劑敏化能力大幅提升CO2光還原性能。首次通過微觀調控策略,實現光敏劑分子的激發態壽命和激發態氧化還原電位**調控。該工作將為**CO2光還原體系的開發提供一種新的思路,有望進一步提升現有體系的光能轉換效率。