金屬卟啉、酞菁氮雜環類大環配體和聚吡啶配合物在電/光驅動CO2催化還原過程
氮雜環類大環配體(如卟啉和酞菁)以及聚吡啶配體已得到廣泛研究,并在電化學條件下以及在使用合適的敏化劑和犧牲電子供體的光刺激下均顯示出良好的結果。在大電流密度(>150 mA cm?2)下運行的電解槽中使用分子催化劑的做法,為設計能夠推向市場的實際設備開辟了新的可能性。另外,已經出現了能夠產生高度還原的產物(例如甲醇和甲烷)的分子催化劑的個實例。
我們以Co,Fe和Ni卟啉,酞菁和聚吡啶配合物等化合物催化劑為焦點,闡明、討論和強調了電化學和光驅動的二氧化碳催化還原過程。
值得注意的是,從酞菁和卟啉開始,大量的過渡金屬如鐵、錳、鈷、銅或鎳等具有CO2催化還原活性的金屬在20世紀70年代早期就已經被研究過了。盡管能夠超越傳統的2電子2質子還原產物(CO和甲酸)的分子催化劑仍然稀缺,但在過去15年里,這些研究的復興帶來了大量的工作和令人興奮的新結果。
在有機溶劑和水中,由氮雜大環和多吡啶配體協調的Co、Fe和Ni對電化學和可見光驅動的CO2還原CO和甲酸酯具有很高的反應活性。穩定的催化劑一旦固定在導電載體上,就表現出出色的穩定性,可以保持。電化學電池中高電流密度的實現為工業規模的器件設計打開了一扇門。分子催化劑與半導電粒子或本體電極相連接的雜化材料近也取得了進展。這類材料的研究無疑是一個可以從均相和異相催化的協同組合中受益的領域。
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PLGA-PEG-TPP 四苯基卟啉修飾PLGA-PEG共聚物
卟啉修飾的兩親性嵌段共聚物PEG(113)-PCL(46)-卟啉
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