含硫吡啶配体的金属配合物的合成及催化析氢性能研究
发布时间：2021-10-06 19:44
随着社会经济的迅速发展,全球能源紧缺和环境污染等问题日益严峻,发展可再生绿色能源是当今社会面临的重要问题。由于氢能具有能量密度高和无污染等特点,有望在未来取代传统的化石燃料。铂等贵金属催化剂具有良好的催化析氢活性,但因存在全球储量低、价格昂贵等问题限制了其大规模应用,因此迫切需要发展高效的非贵金属催化剂。分子催化剂具有高效的催化活性、稳定性和低成本等特点,因此分子催化剂在催化析氢的研究具有潜在优势。本论文主要研究了以下工作:1、设计合成5种配合物:[Ni（mpo）2（PPh3）]1（mpo:2-巯基吡啶-1-氧化钠盐）,[（bpte）Fe Cl2]2（bpte:S,S′-双（2-甲基吡啶）-1,2-硫代乙烷）,[（bpte）Cu Cl2]3,[（bptb）Co Cl2]4（bptb:S,S′-双（2-甲基吡啶）-1,2-硫代苯）和[（bptb）Co Br2]5,并运用单晶X-射线衍射（SC-XRD）、粉末X-射线衍射（PXRD）、核磁共振（NMR）、红外光...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
均相光催化析氢体系的常用分子光敏剂[11]
第一章绪论3大部分发生在纯有机相或水-有机相[13,14]，在纯水中进行的均相光催化体系有待发展。2013年，Collomb课题组[15]报道了一种配合物[CoIII(CR)Cl2]+（2），可以在纯水相中高效光催化水还原析氢。0.1mM的配合物2在pH4.0，1.1M抗坏血酸钠/抗坏血酸，1.0mM[Ru(bpy)3]2+的光催化体系下，用氙灯（400＜λ＜700nm）光照20h，配合物2的TON为1000molH2(molcat)-1。图1-2配合物1的分子结构Figure1-2Molecularstructuresofcomplexes1.图1-3配合物2光催化水还原析氢的示意图Figure1-3Theschematicillustrationofphotocatalyticforlight-drivenwaterreductionbycomplex2.2015年，Hamm课题组[16]报道了一种分子催化剂[Co(TPY-OH)(OH2)]2+（3），在纯水相中以fac-[Re(py)(CO)3bipy]+为分子光敏剂，三乙醇胺（TEOA）为电子牺牲剂，配合物3的TON高达9000molH2(molcat)-1。同时，该课题组通过时间分辨光谱技术和理论计算研究了均相光催化水还原析氢的机理为：（1）光敏剂经TEOA还原淬灭后，还原态光敏剂将电子转移至CoII，此时CoII被还原成CoI；（2）CoI质子化后形成CoIII-H；（3）在过量的CoI存在下，CoIII-H被还原成CoII-H；（4）CoII-H与H+反应释放出氢气。
第一章绪论3大部分发生在纯有机相或水-有机相[13,14]，在纯水中进行的均相光催化体系有待发展。2013年，Collomb课题组[15]报道了一种配合物[CoIII(CR)Cl2]+（2），可以在纯水相中高效光催化水还原析氢。0.1mM的配合物2在pH4.0，1.1M抗坏血酸钠/抗坏血酸，1.0mM[Ru(bpy)3]2+的光催化体系下，用氙灯（400＜λ＜700nm）光照20h，配合物2的TON为1000molH2(molcat)-1。图1-2配合物1的分子结构Figure1-2Molecularstructuresofcomplexes1.图1-3配合物2光催化水还原析氢的示意图Figure1-3Theschematicillustrationofphotocatalyticforlight-drivenwaterreductionbycomplex2.2015年，Hamm课题组[16]报道了一种分子催化剂[Co(TPY-OH)(OH2)]2+（3），在纯水相中以fac-[Re(py)(CO)3bipy]+为分子光敏剂，三乙醇胺（TEOA）为电子牺牲剂，配合物3的TON高达9000molH2(molcat)-1。同时，该课题组通过时间分辨光谱技术和理论计算研究了均相光催化水还原析氢的机理为：（1）光敏剂经TEOA还原淬灭后，还原态光敏剂将电子转移至CoII，此时CoII被还原成CoI；（2）CoI质子化后形成CoIII-H；（3）在过量的CoI存在下，CoIII-H被还原成CoII-H；（4）CoII-H与H+反应释放出氢气。
本文编号：3420629
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
均相光催化析氢体系的常用分子光敏剂[11]
第一章绪论3大部分发生在纯有机相或水-有机相[13,14]，在纯水中进行的均相光催化体系有待发展。2013年，Collomb课题组[15]报道了一种配合物[CoIII(CR)Cl2]+（2），可以在纯水相中高效光催化水还原析氢。0.1mM的配合物2在pH4.0，1.1M抗坏血酸钠/抗坏血酸，1.0mM[Ru(bpy)3]2+的光催化体系下，用氙灯（400＜λ＜700nm）光照20h，配合物2的TON为1000molH2(molcat)-1。图1-2配合物1的分子结构Figure1-2Molecularstructuresofcomplexes1.图1-3配合物2光催化水还原析氢的示意图Figure1-3Theschematicillustrationofphotocatalyticforlight-drivenwaterreductionbycomplex2.2015年，Hamm课题组[16]报道了一种分子催化剂[Co(TPY-OH)(OH2)]2+（3），在纯水相中以fac-[Re(py)(CO)3bipy]+为分子光敏剂，三乙醇胺（TEOA）为电子牺牲剂，配合物3的TON高达9000molH2(molcat)-1。同时，该课题组通过时间分辨光谱技术和理论计算研究了均相光催化水还原析氢的机理为：（1）光敏剂经TEOA还原淬灭后，还原态光敏剂将电子转移至CoII，此时CoII被还原成CoI；（2）CoI质子化后形成CoIII-H；（3）在过量的CoI存在下，CoIII-H被还原成CoII-H；（4）CoII-H与H+反应释放出氢气。
第一章绪论3大部分发生在纯有机相或水-有机相[13,14]，在纯水中进行的均相光催化体系有待发展。2013年，Collomb课题组[15]报道了一种配合物[CoIII(CR)Cl2]+（2），可以在纯水相中高效光催化水还原析氢。0.1mM的配合物2在pH4.0，1.1M抗坏血酸钠/抗坏血酸，1.0mM[Ru(bpy)3]2+的光催化体系下，用氙灯（400＜λ＜700nm）光照20h，配合物2的TON为1000molH2(molcat)-1。图1-2配合物1的分子结构Figure1-2Molecularstructuresofcomplexes1.图1-3配合物2光催化水还原析氢的示意图Figure1-3Theschematicillustrationofphotocatalyticforlight-drivenwaterreductionbycomplex2.2015年，Hamm课题组[16]报道了一种分子催化剂[Co(TPY-OH)(OH2)]2+（3），在纯水相中以fac-[Re(py)(CO)3bipy]+为分子光敏剂，三乙醇胺（TEOA）为电子牺牲剂，配合物3的TON高达9000molH2(molcat)-1。同时，该课题组通过时间分辨光谱技术和理论计算研究了均相光催化水还原析氢的机理为：（1）光敏剂经TEOA还原淬灭后，还原态光敏剂将电子转移至CoII，此时CoII被还原成CoI；（2）CoI质子化后形成CoIII-H；（3）在过量的CoI存在下，CoIII-H被还原成CoII-H；（4）CoII-H与H+反应释放出氢气。
本文编号：3420629
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