反位效应对钌催化剂催化水氧化活性的影响

发布时间：2021-03-13 05:54

　　通过太阳能光解水制氢,使用氢能替代逐渐短缺的化石燃料,是当今社会面临的最紧迫和最具挑战性的问题之一。水的裂解反应主要涉及到水氧化和质子还原两类反应,其中水氧化反应涉及了多步的电子和质子转移以及多个化学键的断裂和生成。水氧化反应在热力学上需要很高的能量,是整个水裂解反应的瓶颈,所以需要高效、稳定的催化剂来降低水氧化所需的过电位,降低能量损耗以便高效利用太阳光分解水。在以往的研究中发现带负电荷的配体由于能够提高配体交换速度,从而显著提高钌催化剂的性能。因此,为了充分发挥有机配体对过渡金属中心活性的影响,本论文提出利用经典的反位效应来活化与金属中心配位的水分子,提高配体交换速度,从而提高催化剂的催化性能。本论文设计了两个催化剂体系,在体系一中,使用4-羟基吡啶-2,6-二羧酸(hdc^2-)作为骨架配体来制备钌基水氧化催化剂（WOC）。其中hdc^2-配体中的羟基基团由于p-p共轭成为强供电子基团,提高配体的供电子能力并增强反位效应。本文合成并且表征了一系列带有供电子基团和吸电子基团的Ru-hdc化合物[Ru（hdc）（py-R）₃

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

释氧中心

释氧中心复合体Mn4CaO5的催化水氧化循环过程

化合物1“Bluedimer”的分子结构


本文编号：3079688