隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,全球能源緊缺和環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)峻,發(fā)展可再生綠色能源是當(dāng)今社會(huì)面臨的重要問題。由于氫能具有能量密度高和無污染等特點(diǎn),有望在未來取代傳統(tǒng)的化石燃料。鉑等貴金屬催化劑具有良好的催化析氫活性,但因存在全球儲(chǔ)量低、價(jià)格昂貴等問題限制了其大規(guī)模應(yīng)用,因此迫切需要發(fā)展高效的非貴金屬催化劑。分子催化劑具有高效的催化活性、穩(wěn)定性和低成本等特點(diǎn),因此分子催化劑在催化析氫的研究具有潛在優(yōu)勢(shì)。本論文主要研究了以下工作:1、設(shè)計(jì)合成5種配合物:[Ni（mpo）₂（PPh₃）]1（mpo:2-巰基吡啶-1-氧化鈉鹽）,[（bpte）Fe Cl₂]2（bpte:S,S′-雙（2-甲基吡啶）-1,2-硫代乙烷）,[（bpte）Cu Cl₂]3,[（bptb）Co Cl₂]4（bptb:S,S′-雙（2-甲基吡啶）-1,2-硫代苯）和[（bptb）Co Br₂]5,并運(yùn)用單晶X-射線衍射（SC-XRD）、粉末X-射線衍射（PXRD）、核磁共振（NMR）、紅外光... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

均相光催化析氫體系的常用分子光敏劑[11]

第一章緒論3大部分發(fā)生在純有機(jī)相或水-有機(jī)相[13,14]，在純水中進(jìn)行的均相光催化體系有待發(fā)展。2013年，Collomb課題組[15]報(bào)道了一種配合物[CoIII(CR)Cl2]+（2），可以在純水相中高效光催化水還原析氫。0.1mM的配合物2在pH4.0，1.1M抗壞血酸鈉/抗壞血酸，1.0mM[Ru(bpy)3]2+的光催化體系下，用氙燈（400＜λ＜700nm）光照20h，配合物2的TON為1000molH2(molcat)-1。圖1-2配合物1的分子結(jié)構(gòu)Figure1-2Molecularstructuresofcomplexes1.圖1-3配合物2光催化水還原析氫的示意圖Figure1-3Theschematicillustrationofphotocatalyticforlight-drivenwaterreductionbycomplex2.2015年，Hamm課題組[16]報(bào)道了一種分子催化劑[Co(TPY-OH)(OH2)]2+（3），在純水相中以fac-[Re(py)(CO)3bipy]+為分子光敏劑，三乙醇胺（TEOA）為電子犧牲劑，配合物3的TON高達(dá)9000molH2(molcat)-1。同時(shí)，該課題組通過時(shí)間分辨光譜技術(shù)和理論計(jì)算研究了均相光催化水還原析氫的機(jī)理為：（1）光敏劑經(jīng)TEOA還原淬滅后，還原態(tài)光敏劑將電子轉(zhuǎn)移至CoII，此時(shí)CoII被還原成CoI；（2）CoI質(zhì)子化后形成CoIII-H；（3）在過量的CoI存在下，CoIII-H被還原成CoII-H；（4）CoII-H與H+反應(yīng)釋放出氫氣。

第一章緒論3大部分發(fā)生在純有機(jī)相或水-有機(jī)相[13,14]，在純水中進(jìn)行的均相光催化體系有待發(fā)展。2013年，Collomb課題組[15]報(bào)道了一種配合物[CoIII(CR)Cl2]+（2），可以在純水相中高效光催化水還原析氫。0.1mM的配合物2在pH4.0，1.1M抗壞血酸鈉/抗壞血酸，1.0mM[Ru(bpy)3]2+的光催化體系下，用氙燈（400＜λ＜700nm）光照20h，配合物2的TON為1000molH2(molcat)-1。圖1-2配合物1的分子結(jié)構(gòu)Figure1-2Molecularstructuresofcomplexes1.圖1-3配合物2光催化水還原析氫的示意圖Figure1-3Theschematicillustrationofphotocatalyticforlight-drivenwaterreductionbycomplex2.2015年，Hamm課題組[16]報(bào)道了一種分子催化劑[Co(TPY-OH)(OH2)]2+（3），在純水相中以fac-[Re(py)(CO)3bipy]+為分子光敏劑，三乙醇胺（TEOA）為電子犧牲劑，配合物3的TON高達(dá)9000molH2(molcat)-1。同時(shí)，該課題組通過時(shí)間分辨光譜技術(shù)和理論計(jì)算研究了均相光催化水還原析氫的機(jī)理為：（1）光敏劑經(jīng)TEOA還原淬滅后，還原態(tài)光敏劑將電子轉(zhuǎn)移至CoII，此時(shí)CoII被還原成CoI；（2）CoI質(zhì)子化后形成CoIII-H；（3）在過量的CoI存在下，CoIII-H被還原成CoII-H；（4）CoII-H與H+反應(yīng)釋放出氫氣。


本文編號(hào)：3420629