Nat. Commun. 中山大学：增强二氧化碳光催化还原的一个新策略｜前沿用户报道

2021-07-28 00:39:45, 微著 HORIBA（中国）



通过人工光合作用还原二氧化碳是将太阳能转化为燃料或有用的化学原料的一项重要策略。在这种结构中，设计含有地球丰富元素的高效发色团对于光收集和电子转移都是必不可少的。

有鉴于此，中山大学韩治际教授等人，报告了一种高活性的铜紫红素光敏剂，用于在无贵金属的系统中将可见光驱动的CO2还原为CO。


文章要点


要点1. 报道了在天然有机发色团中带有额外的氧化还原活性中心的铜紫红素复合物，其还原电位比其有机染料组分负迁移了540 mV。

要点2. 电化学研究表明，将铜掺入紫红素中可产生更多的还原型光敏剂，以进行催化。当与Fe卟啉结合作为催化剂，BIH作为牺牲电子给体时，与有机染料组分相比，该Cu PS的CO2还原光催化活性显著提高(>50倍)。

要点3. 当将此铜光敏剂与卟啉铁作为催化剂并用1,3-二甲基-2-苯基-2,3-二氢-1H-苯并[d]咪唑（1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole）作为牺牲还原剂一起使用时，在可见光照射下该系统光催化CO2还原成CO具有95％的选择性（CO vs H2），可实现超过16100的转换数，这是均相无贵金属体系中报告的最高值。


总之，该工作可能为人工光合作用中高效发色团的合理设计开辟一条有效途径。




文献信息


Yuan, H., Cheng, B., Lei, J. et al. Promoting photocatalytic CO2 reduction with a molecular copper purpurin chromophore. Nat Commun 12, 1835 (2021).DOI: 10.1038/s41467-021-21923-9


文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-021-21923-9


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