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J. Am. Chem. Soc. : 染料敏化分解HBr制备太阳能燃料

2017-11-22 来源:互联网

    近日,北卡罗来纳大学教堂山分校Gerald J. Meyer 教授(通讯作者)等制备了一种新型钌(II)多吡啶配合物敏化锐钛矿TiO2或SnO2/TiO2核-壳纳米颗粒(CS)的介孔薄膜作为光催化剂用于溴氧化,在1 N HBr(溶液)中,激发态电子注入光催化剂并发生光驱动Br-氧化。注入的电子在铂电极上诱导质子还原。100 mW•cm-2 白光照射下,在相应的偏压下可测量到1.5 mA•cm-2的持续光电流。Br-氧化的法拉第效率为71±5%,制氢的法拉第效率为94±2%。光照期间可保持12 μmol•h-1的制氢速率。
    该研究将染料敏化分子过程用于分解HBr,其中具有新型宽光谱吸收的钌多吡啶配合物Ru(btfmb)2P,可实现激发态电子注入以及在酸性水溶液中催化氧化Br-。动力学数据显示在光电化学分解HBr研究中,SnO2/TiO2核−壳介孔薄膜相对于锐钛矿TiO2性能更加优越。上述研究结果有望推进从分子水平上对HBr作为廉价原料用于太阳能燃料的生产进行优化。

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 文献链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b09367