光催化劑通過取向的電子流動能夠實現高效率電荷分離,這對于光催化制氫反應非常重要,有鑒于此,西安交通大學何剛教授等報道修飾聯吡啶Pt(II)和硒紫精(selenoviologen)的環蕃烷(英文名,cyclophane)四陽離子化合物7。
本文要點
(1)
通過X射線單晶表征說明7號化合物分子內的獨立結構之間具有固定的距離和空間未知,而且能夠形成盒子結構的缺電子空腔。而且,7號化合物能夠與二茂鐵之間形成主客體識別現象,在MeCN溶劑中形成比例為1:1的主客體復合物結構。7號化合物具有優良的氧化還原性質,較窄的能帶結構,較強的可見光吸收(370-500 nm)。
(2)
飛秒瞬態吸收光譜表征結果顯示7號化合物能夠穩定二價自由基,具有優異的電荷分離性能,有助于電子的取向流動,得到優異的電荷轉移性能。7號化合物在可見光制氫反應中表現優異,制氫達到132 μmol,制氫速率達到11 μmol/h,TON達到221,表觀量子產量達到1.7 %。這項研究發展了簡單高效光催化制氫技術。
參考文獻
Naiyao Li, Yawen Li, Zengrong Wang, Tianle Cao, Chenjing Liu, Hongyue Wang, Guoping Li, Gang He, Directional Electron Flow in a Selenoviologen-Based Tetracationic Cyclophane for Enhanced Visible-Light-Driven Hydrogen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202410525
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202410525