當(dāng)今世界對低碳排放的需求使得氫氣正在成為一種富有前景的能源。設(shè)計(jì)合成高效的催化劑是催化水裂解產(chǎn)氫中的關(guān)鍵問題之一。在本論文中,我們將具有光活性的鄰菲羅啉基團(tuán)和強(qiáng)配位能力的二苯基膦結(jié)合,獲得了 2-二苯基膦基甲基氨基鄰菲啰啉（dppmaphen）這一新型混合配體。將其與Co（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）鹽類組裝獲得配位化合物。研究了這些配合物作為分子催化劑在光增強(qiáng)的電催化裂解水制氫（Hydrogen Evolution Reaction,HER）方面的性能。本文的主要內(nèi)容包括:1、綜述了以廉價金屬為主的配位化合物在電催化裂解水產(chǎn)氫方面的應(yīng)用。2、將dppmaphen與Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）鹽反應(yīng),得到兩個單核配合物[Co（dppmaphen）2（NO3）2]（1）和[Ni（dppmaphen）2Cl]Cl（2）。將這些配合物用于催化堿性溶液（1M KOH）中的HER反應(yīng),過電勢η10分別為430 mV（1）和364 mV（2）。在氙燈光照下,則分別降低到345 mV（1）和284 mV（2）。測試了催化反應(yīng)的Tafel斜率、催化劑的電化學(xué)阻抗和穩(wěn)定性,用密度泛函理論（DFT）計(jì)算二者的前線軌道解釋了... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３化合物Ａ在ＥＰＧ盤電極上０．０１?Ｍ?Ｈ２Ｓ〇４溶液中的線性掃描曲線１５??受自然界中［Ｆｅ?Ｆｅ］氫化酶的啟發(fā)，研究者將［Ｆｅ?Ｆｅ］氫化酶模擬結(jié)構(gòu)運(yùn)用于光??驗(yàn)，混合照下可產(chǎn)生，在

第一章?基于祁菲啰啉－膦配體的配合物的）ｔ增強(qiáng)電催化析氫反應(yīng)性能研究??Ｃｏ（ＩＩＩ）／Ｃｏ（ＩＩ）的氧化還原峰保持不變，而Ｃｏ（ＩＩ?）／Ｃｏ（?１）的還原峰變高．氧化峰降低，??說明電致的Ｃｏ（Ｉ）催化Ｈ：０還原生成了?Ｈ２。??Ｒ??ｒ?ｘｃ〇（?＞?、人產(chǎn)，??＞＝〇ｅ??Ｍｅ?＼?Ｍｅ?丫?（Ｃ〇ｎ，ＰｙＰ?ｒ?＝伽??Ｒ＝Ｈ（１），Ｒ＝ＣＨ３（２）??圖１．４化合物的結(jié)構(gòu)??ｉ?Ｉ?ｉ?Ｊ??ＣｏＴＭＰｙＰ?ｎ?／Ｖ???ＤＭＳＯ?／??———?Ｌｊ??Ｉ?工６“Ａｖ＊ｃｍ２?????ｉ?１???？０．５?０．０?－０?５?－１?３??ｖ?ｖｓ．?ｓｅｅ??圖１．５?ＣｏＴＭＰｙＰ在Ｍｅ２Ｓ０溶液中的循環(huán)伏安曲線１７??１９９９年，Ｂｅｒｎｈａｒｄｔ課題組１８合成了兩個大環(huán)鈷六胺化合物??［Ｃｏ（／／Ｙ〃７．ｖ－ｄｉａｍｍａｃ）廣和［Ｃｏ（ｃ／．ｖ－ｄｉａｎｉｍａｃ）］－１＋。在?ｐＨ?＝?７?的磷酸緩沖溶液中施加??－０．７９?Ｖ?ｖｓ．?ＳＨＥ電壓可以還原Ｈ＂■生成氫氣。當(dāng)中心原子Ｃ〇ＵＨ）被還原為Ｃｏ（ＩＩ）??后，Ｃｏ（ＩＩ）吸附在電極表面，配體中的胺發(fā)揮作用在電極上生成一個Ｈ原子，與??另一個Ｈ原子結(jié)合形成氫氣。此時Ｃｏ（ＩＩ）再次被氧化回到ｃ〇（ｍ）的狀態(tài)。該循環(huán)??在中性條件下可以穩(wěn)定存在，且催化劑不會發(fā)生分解。??；￣Ｊ３，??Ｈ：Ｎ、、?＼?／?１??廣卜、＜＼?，ｒ?ＮＨ?Ｈ２Ｎ—??ＨＮ．？?Ｉ?．Ｎ－ｘ?＜?＼?，??＜?，Ｃ〇、丨?／、ＮＨ－．ｒ?．?ｊ々＇??、—ｎｈ２?—??／??圖?１．６?［

基于鄰菲啰啉－膦配體的配合物的光增強(qiáng)電催化析氫反應(yīng)性能研究?第一章??［Ｃｏ＾Ｌ］：＇＇?－?ｃ?—?＿Ｃｏ＂Ｌ］＾：＾??［ＣｏＥＬ］ａｉｊ＇￣?＊［Ｃｏｉｎｉ＇Ｌ?Ｈ〇Ｊ￣?－?Ｈ＊??［Ｃｏ：：Ｕ－Ｈｉｊ－￣?－?Ｈ＂?－?［Ｃｏｎ：Ｌ］：＿??圖１．７鈷八胺化合物催化產(chǎn)氫機(jī)理１８??ＧｒＳｔｚｅｌ課題組１４報(bào)道的雙環(huán)戊．二烯鈷配合物［Ｃｏ（Ｃｐ－Ｃ〇ＯＨｈ］＋也足較早用Ｆ??水溶液介質(zhì)中催化產(chǎn)氫的分子催化劑之一。在ｐＨ?＝?６．５的磷酸緩沖液中催化析氫??電壓為０．６６?Ｖ?ｖｓ．?ＳＨＥ，法拉第效率為４２％。隨后Ｋｏｅｌｌｅ等人２（３報(bào)道的??［ＣｐＣｏ（Ｐ（ＯＭｅｂ）２］２＋也可以作為裂解水產(chǎn)氫的催化劑，催化電壓為０．９４?Ｖ?ｖｓ．??ＳＨＥ。Ｅｉｓｅｎｂｅｒｇ課題組２ｌａ合成了?？種具有雙重催化作閑的從．：硫代烯烴鉆化合??物［Ｃｏ（ｂｄｔ）２；ｒ，將其負(fù)載于玻碳電極上，在１：１的乙睛／水溶液中－０．７７?Ｖ?ｖｓ．?ＳＨＥ??電ｔｋ下催化析氫１２小時，ＴＯＦ為８８０?ｍｏｌ?Ｈ２?（ｍｏｌ?ｃａｔ）＿１?ｈ－１?ｃｉｒｆ２，法拉第效率大??于９９％。該配合物用于光催化制氫反應(yīng)２ｌｂ，在５２０?ｎｍ波長的光照］ｐＨ?＝?４．０??的乙腈／水混合溶液中，以Ｒｕ（ｂｐｙ）３２ｉ為光敏劑，抗壞血酸為電子給體，ＴＯＦ可達(dá)??到?８８０?ｍｏｌ?Ｈ２?（ｍｏｌ?ｃａｔ）．丨?ｌｒ丨，ＴＯＮ?為?２７００。??ｃ〇?Ｊ〇??（ＭｅＯ）３Ｐ?＾ＰｆＯＭｅＪａ??圖?１．８?配合物［Ｃｏ（Ｃｐ－ＣＯＯＨ）２］＋、［ＣｐＣｏ（Ｐ（〇Ｍｅ）３）２］２＋和［Ｃｏ（ｂｄｔ）２ｒ的結(jié)構(gòu)??近年來，人們對鈷配合物的研究不斷加深。


本文編號：3459388