Firma Elektrostymulacja2 Reakcja redukcji (CO2RR) uważa się za przyjazną dla środowiska technologię utylizacji dwutlenku węgla2 Jako tani i obfity surowiec dwutlenku węgla do produkcji chemikaliów o wartości dodanej, takich jak dwutlenek węgla. Jednak termodynamicznie stabilny charakter dwutlenku węgla2 Cząsteczka o wysokiej energii wiązania C=O często powoduje powolną kinetykę CO22→ Dwutlenek węgla i wysoki nakład energii.
Wprowadzenie dodatkowego pola światła widzialnego byłoby potencjalnym sposobem na zbadanie optymalnych warunków reakcji i opracowanie wydajnych katalizatorów CO22RR w stronę CO2, gdzie fotogenerowany, wysoce aktywny stan wzbudzony fotoczułych elektrokatalizatorów może skutecznie poprawić barierę tworzenia reaktywnych półproduktów i zmniejszyć energię etapów ograniczających szybkość (RDS) elektrokatalitycznego CO22R.R. Efektywny czas życia miejsca aktywnego w stanie wzbudzonym jest ważnym czynnikiem wpływającym na widzialną fotoelektrokatalizę.
W badaniu opublikowanym w Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznegogrupa kierowana przez profesora CAO Ronga i profesora HUANG Yuanbiao z Instytutu Badań nad Strukturą Materii Fujian Chińskiej Akademii Nauk, połączyła Ru(bpy)3kl2 Fotouczuleni dawcy na 2,2′-bipirydynę COF na bazie porfiryny (Co-Bpy-COF) metodą postsyntetyczną (PSM), dostarczając Co-Bpy-COF-RuS (X to stosunek molowy gatunków Ru i Co, X = 1/2 i 2/3) przy dłuższym czasie życia stanu wzbudzonego CO22 redukcja w warunkach PV. Własność dawcy-akceptora i gigantyczne wbudowane pole elektryczne w Co-Bpy-COF-RuS Wydajne fotoindukowane przyspieszenie transferu elektronów Ru (bpy)3kl2 do porfiryn kobaltowych w świetle zewnętrznym.
Naukowcy odkryli, że w porównaniu do niezmodyfikowanego odpowiednika Co-Bpy-COF, optymalny Co-Bpy-COF-Ru1/2 Wykazuje wysoką sprawność faradaiczną CO wynoszącą 96,7% przy -0,7 V w porównaniu z odwracalną elektrodą wodorową (RHE) i cząstkową gęstość prądu CO2 wynoszącą 16,27 mA cm--2 Przy -1,1 V w porównaniu ze wspomaganym światłem RHE oba znacznie przekroczyły wartości obserwowane w ciemności. Natomiast dla Co-Bpy-COF wartości FEfirma I Yfirma Testy w świetle nie wykazały znaczącej poprawy w porównaniu z wynikami zarejestrowanymi w ciemności, co można przypisać szybkiej relaksacji stanu wzbudzonego w światłoczułym układzie jednojednostkowym.
Ponadto badacze ujawnili kierunek transferu wzbudzonego elektronu z Ru(bpy).3kl2 Porfiryna kobaltowa jest przekształcana przez najwyższy zajęty orbital molekularny (HOMO) i najniższy niezajęty orbital molekularny (LUMO) elementów budulcowych. Eksperyment z wygaszaniem fluorescencji i rentgenowska spektroskopia fotoelektronów (XPS) w świetle widzialnym potwierdziły rzeczywiste istnienie wzbudzonego transferu elektronów w Ru(bpy).3kl2 Porfiryna kobaltowa.
Ponadto badacze zweryfikowali powstawanie gigantycznego zwartego pola elektrycznego w Co-Bpy-COF-RuS Za pomocą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) i pomiarów przewodności. Widma ultraszybkiej absorpcji przejściowej (TA) wykazały, że silny donor Ru (bpy)3kl2), a gigantyczne wbudowane pole elektryczne radykalnie wydłuża czas życia porfiryn kobaltowych w stanie wzbudzonym aż do 3,4 razy większy niż w przypadku ich niezmodyfikowanego odpowiednika Co-Bpy-COF. Wpływ napromieniania światłem zewnętrznym na obniżenie bariery energetycznej dla tworzenia się CO2 zbadano za pomocą nachylenia Tafela i obliczeń teorii funkcji gęstości (DFT).
Badanie to skupia się na wydłużeniu długiego czasu życia fotokatalizatorów w stanie wzbudzonym w celu uzyskania wydajnego CO22produktów RR na CO2 i zawiera wskazówki dotyczące opracowywania wydajnych elektrokatalizatorów fotokoniugowanych.
/Wydanie ogólne. Ten materiał od oryginalnej organizacji/autora(ów) może mieć charakter chronologiczny i został zredagowany pod kątem przejrzystości, stylu i długości. Mirage.News nie zajmuje stanowisk korporacyjnych ani stron, a wszystkie opinie, stanowiska i wnioski wyrażone w niniejszym dokumencie są wyłącznie opiniami autorów. Zobacz całość tutaj.
„Całkowity miłośnik kawy. Miłośnik podróży. Muzyczny ninja. Bekonowy kujon. Beeraholik.”
More Stories
Symetria czasu parzystości zwiększa szybkość przetwarzania sygnału optycznego
Wpływ H2O2 Eustresu na komórki nowotworowe wykryto za pomocą badania mikroskopowego
Rynek białego (naturalnego) wodoru 2024: Trendy i analizy