Ru(bpy)₃Cl₂聚集体

红光催化CO₂还原

通过分子间电子耦合和偶极极化效应，同时实现红光吸收、激子解离和强CO₂活化，催化性能可调。

Chun, Hao · Yue, Sun · 石虎 · 张红霞 · 赵江红 · 杨恒权 · 杨朋举

Applied Catalysis B: Environmental 2024

参数信息

表观量子效率

4.2 %

技术优势

红光吸收更强

相邻Ru(bpy)₃Cl₂分子间电子耦合诱导轨道杂化，使吸收边拓展到红光区。

激子解离更有效

不对称聚集产生的偶极极化效应促进激子解离与电荷转移。

CO₂活化更强

偶极极化上移Ni催化中心d轨道，增强CO₂活化并降低COOH*形成能垒。

性能可调

通过控制Ru(bpy)₃Cl₂聚集程度可理性调控CO₂还原的催化效率与选择性。

应用场景

• 光催化CO₂还原：用可调的聚集态光敏剂替代传统分子光敏剂，在红光下驱动CO₂还原制CO。
• 人工光合成：将Ru(bpy)₃Cl₂聚集体用作光敏单元，提高人工光合成对红光波段的利用效率。
• 红光光催化：为红光光催化提供一种通过分子聚集拓宽吸收的高效光敏剂设计策略。
• CO₂转化：在低能红光下实现CO₂向CO的选择性转化，且效率与选择性可通过聚集程度调控。
• 钌基光敏剂：将经典钌基光敏剂Ru(bpy)₃Cl₂发展为聚集态，克服其吸收边在可见光短波区的局限。