Preparación de membranas foto-sensible Polioxometalato-basado para la foto activación de catalizadores de óxido de manganeso

Resumen

Aquí, presentamos un protocolo para preparar cromóforos de transferencia de carga basados en una membrana compuesta de Polioxometalato y polímeros.

Resumen

Este documento presenta un método para preparar los cromóforos de la transferencia de la carga usando polyoxotungstate (PW₁₂O₄₀^{3 -}), iones de metales de transición (Ce^{3 +} o Co^{2 +}) y polímeros orgánicos, con el objetivo de foto activación evolución de oxígeno manganeso óxido catalizadores, que son componentes importantes en la fotosíntesis artificial. Se aplicó la técnica de cross-linking para obtener una membrana autónomo con un alto PW₁₂O₄₀^{3 -} contenido. Incorporación y retención de la estructura de PW₁₂O₄₀^{3 -} dentro de la matriz del polímero fueron confirmados por FT-IR y espectroscopía micro-Raman, y características ópticas fueron investigadas por espectroscopía UV-Vis, que reveló exitosa construcción de la unidad de transferencia (MMCT) de carga de metal a metal. Después de la deposición de MnO_x oxígeno desarrollando catalizadores, mediciones de fotocorriente bajo irradiación de la luz visible verificado la transferencia de carga secuencial, Mn → MMCT unidad → electrodo y la intensidad de la fotocorriente era constante con el redox potencial del metal de donantes (Ce o Co). Este método proporciona una nueva estrategia para la preparación de sistemas integrados de catalizadores y partes de la absorción del fotón para uso con materiales foto-funcionales.

Introducción

El desarrollo de sistemas de conversión de energía solar mediante fotosíntesis artificial o las células solares es necesario para permitir la provisión de fuentes alternativas de energía que puede mitigar el cambio climático y energía^{1,2, 3,4}. Materiales foto-funcionales se pueden categorizar ampliamente en dos grupos, los sistemas basados en semiconductores y sistemas basados en la molécula orgánicos. Aunque muchos diferentes tipos de sistemas han sido desarrollados, mejoras todavía deben hacerse porque sistemas semiconductores adolecen de....

Protocolo

Es recomendable para referirse a todas las hojas de datos de seguridad del material (MSDS) antes de utilizar productos químicos, como algunos utilizados en estas síntesis son altamente ácidos y corrosivos. Además, un polímero usado en este trabajo (poliacrilamida) puede contener el monómero cancerígeno, acrilamida. El uso de equipo de protección personal (gafas, guantes, bata, pantalones largos, zapatos cerrados) es necesaria para evitar lesiones por productos químicos o calor. Después de realizar el proceso de cross-linking, muestras de la membrana deben ser almacenadas en agua en condiciones de oscuridad para evitar la sequedad y la aparición de reacciones fotoquími....

Resultados

Retención de la estructura POM en la matriz polimérica fue confirmada por FT-IR y espectroscopía micro-Raman (figura 1); se observaron picos de vibración correspondientes a la estructura de heteropoliácidos de POM, y picos de los polímeros fueron encontrados para ser cambiado de puesto debido a la vinculación con POM del hidrógeno. Análisis espectroscópico era muy útil para determinar la construcción exitosa de la unidad de transferencia de carga, y esto tamb.......

Discusión

Es fundamental para aplicar el método de cross-linking presentado por Helen et al. ¹⁴ desarrollar una membrana autónomo. Cuando acetato de polivinilo se aplicó como el polímero base en este estudio, se produjo agregación de H₃PW₁₂O₄₀ , que impedía la formación de la membrana autónomo. Sin embargo, cuando fabricación de la membrana se ha intentado utilizar Nafion como el polímero base, no había ninguna progresión de la reacción y Ce^{3 +} Co^{2 +.......}

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Poli(Alcohol vinílico) 1000, Wako		162-16325
Poliacrilamida completamente hidrolizada, mv 6,000,000	Poliaciencias, Inc.	2806	Puede contener monómero cancerígeno, acrilamida.
12 Tungsto(VI)ácido fosfórico n-hidrato	Wako	164-02431	Acetona altamente ácida
99.5 + %(GC)	Wako	012-00343
Solución de glutaraldehído al 25%	Wako	079-00533
Ácido clorhídrico 35-37%	Wako	080-01066
Cérium (III) Nitrato Hexahidratado 98 + %(Ti)	Wako	031-09732
Cloruro de cobalto (II) hexahidratado 99 + %(Ti)	Wako	036-03682
Permanganato de potasio 99.3 + %(Ti)	Wako	167-04182
Tiosulfato de sodio pentahidratado altamente oxidativo 99 + %(Ti)	Wako	197-03585
Pistola automática	Lumina	ST-6