基于立方烷结构的分子催化剂在光催化水氧化中的研究进展

发布时间：2023-06-05 03:06

　　随着化石燃料大量使用带来的气候变化和环境污染问题日趋严重,寻找清洁高效的可再生能源用做传统化石燃料的替代品,已经成为当前的研究热点。光驱动的水分解反应被认为是太阳能制氢的可行途径。水的全分解包括两个半反应-水的氧化和质子还原。其中水的氧化反应是一个涉及四个电子和四个质子转移的复杂过程,需要很高的活化能,被认为是全分解水反应的瓶颈步骤。因此,开发高效、稳定、廉价丰产的水氧化催化剂是人工光合作用突破的关键因素。立方烷具有类似自然界光合作用酶光系统II(PSII)活性中心Mn₄CaO₅簇的结构,世界各国的科学家受自然界光合作用的启发,开发出了许多基于过渡金属的立方烷结构的催化剂,常见的有锰、钴和铜等立方烷催化剂。本文简要地综述了近年来立方烷分子催化剂在光催化水氧化中的研究进展。首先介绍了立方烷基光催化水氧化反应历程,继而详细介绍了基于有机配体的立方烷配合物和全无机的多金属氧酸盐立方烷水氧化催化剂,其次是半导体(BiVO4或聚合的氮化碳(PCN))为捕光材料复合立方烷分子催化剂的水氧化体系最新研究进展。最后总结并展望了该领域所面临的挑战及其前景。

【文章页数】：14 页

【文章目录】：
1 引言
2 基于有机配体的立方烷配合物
    2.1 钴为中心原子的配合物
    2.2 铜为中心原子的配合物
3 基于全无机多金属氧酸盐的水氧化催化剂
    3.1 含钌的多金属氧酸盐水氧化催化剂
    3.2 含钴的多金属氧酸盐水氧化催化剂
    3.3 含锰的多金属氧酸盐水氧化催化剂
    3.4 含镍的多金属氧酸盐水氧化催化剂
4 多相体系的水氧化催化剂
5 结论



本文编号：3831565