사진-망간 산화물 촉매의 활성화에 대 한 Polyoxometalate 기반 사진 반응 막의 준비

요약

여기, 선물이 충전 전송 chromophores polyoxometalate/고분자 복합 막에 따라 준비 하는 프로토콜.

초록

이 문서에서는 충전 전송 chromophores 사진 활성화의 목적으로 polyoxotungstate (비밀 번호₁₂O₄₀^3-), 세 륨^{3 +} (Co^{2 +}), 전이 금속 이온 및 유기 폴리머를 사용 하 여 준비 하는 방법을 설명합니다 산소 진화 망간 산화물 촉매, 인공 광합성에 중요 한 구성 요소입니다. 가교 기술은 각자 서 있는 막 높은 비밀 번호₁₂O₄₀^3- 콘텐츠를 적용 했다. 법인 및 비밀 번호₁₂O₄₀^3- 폴리머 매트릭스 내에서 구조 보존 FT-적외선 및 마이크로 라만 분광학에 의해 확인 되었다 및 광학 특성 공개 UV Vis 분광학에 의해 조사 되었다 금속 대 금속 충전 전송 (MMCT) 단위의 성공적인 건설. MnO_x 산소 촉매 진화의 증 착, 후 보이는 빛 조사에서 광 전류 측정 확인 순차 충전 전송, 미네소타 → MMCT 단위 → 전극, 및 광 전류 강도 산화와 일치 했다 기증자 금속 (Ce 나 Co)의 가능성이 있습니다. 이 메서드는 촉매 및 사진 기능 재료와 함께 사용 하기 위해 광자 흡수 부품을 포함 하는 통합된 시스템을 준비 하기 위한 새로운 전략을 제공 합니다.

서론

인공 광합성 또는 태양 전지를 사용 하 여 태양 에너지 변환 시스템의 개발은 세계 기후를 개량 할 수 있는 대체 에너지 자원의 제공을 활성화 하는 데 필요한 고 에너지^1,2, ^3,4. 사진 기능 재료 두 그룹, 반도체 기반 시스템 및 유기 분자 기반 시스템으로 광범위 하 게 분류 될 수 있습니다. 비록 많은 다른 시스템 유형이 개발 되어, 개선 해야 반도체 시스템 정확한 충전 전송 제어의 부족에서 고통 및 유기 분자 시스템은 적절 하 게 된 내구성 때문에 만들 수 사진-방사선 조사입니다. 그러나, 충전 전송 단위 컴포넌트로 무기 분자를 사용 하 여 이러한 각 문제를 개선할 수 있습니다. 예를 들어 프라이 외 oxo 브리지 금속 시스템 개발 mesoporous 실리 카의 표면에 융합 금속 대 금속 충전 전송 (MMCT) 사진-방사선에 의해 유도 하 고 광화학 산화 환 원 반응^5, 를 실행할 수 있는 ^{6 ,}

프로토콜

그것은 일부이 종합에서 사용 되는 높은 산 및 부식성 화학 물질, 사용 하기 전에 모든 관련 물질 안전 데이터 시트 (MSDS)를 참조 하는 것이 좋습니다. 또한, 한 폴리머 (polyacrylamide)이이 작품에 사용 된 발암 성 모노 머, 아크릴 아 미드를 포함할 수 있습니다. 개인 보호 장비 (보호 안경, 장갑, 실험실 코트, 전장 바지, 폐쇄 발가락 신발)를 사용 하 여 화학 물질 또는 열에서 부상을 방지 하기 위해 필요 합니다. 가교 과정 실시, 후 막 샘플을 건조 하 고 모든 불필요 한 광화학 반응의 발생을 피하기 위해 어두운 조건에서 물에 저장 되어야 합니다.

1. POM/고분자 복합 막의 준비

참고: 합성 절차 헬렌 외. 기사에서 보고 하는 다음과 같습니다. ¹⁴, 제외 하 고는 POM의 금액 변경 되었습니다.

1. 선구자 폴 리 비닐 알코올 (PVA) 솔루션의 준비
   1. 50 mL 유리병에 폴 리 비닐 알코올 1000 (완전히 분해) 및 교 반 막대의 3 세대를 추가 합니다.
   2. 유리병에 물 27 mL를 추가 합니다.
   3. 물 목욕 감동 모든 폴 리 비닐 알코올 입자....

결과

고분자 매트릭스에 POM 구조의 보존 FT-적외선 및 마이크로 라만 분광학 (그림 1);에 의해 확인 되었다 POM의 Keggin 구조에 해당 하는 진동 봉우리, 관찰 되었다 그리고 중합체의 수소 POM와 결합으로 이동 될 것을 발견 했다. 분 광 분석 충전 전송 단위의 성공적인 건설을 결정 하는 데 매우 유용 했다 고 이것 또한 샘플 (그림 2)의 명백한 색깔 변화에 의해 확인 되었다. 또한 충전 전송 모든 구성 요소는 적절 하 게 정렬 할 때 이루어집니다 때문에 UV-Vis 분광학 및 화학적 측정 (그림 3)에 의해 확인 되었다. 특히, 광과 화학적 결과 아래 빛 방사선, 따라서 우리의 합성 방법의 타당성을 지 원하는 하나의 방향 충전 전송 확인. MnO_x 에서 O₂ 의.......

토론

헬렌 그 외 여러분 에 의해 도입 된 가교 방법을 적용 하는 것이 중요 ¹⁴ 각자 서 있는 멤브레인을 개발 하는 것입니다. 이 연구에서 기본 폴리머로 비닐 아세테이트 적용 된 H₃비밀 번호₁₂O₄₀ 의 발생는 각자 서 있는 막의 형성을 방해. 그러나, 베이스 폴리머로 Nafion를 활용 하 여 막의 제조를 시도 하는 때 있었다와 Ce^{3 +} Co^{2 +}, 반응의 아무 진행 비록 각자 서 있는 막의 준비를 달성 했다. 이 연구에서 전자 전송, 막에 걸쳐을 보장 하기 위해 로드 금액 수정 80 wt % H₃비밀 번호₁₂O₄₀ 10 wt %hetelopolyanions 헬렌 외 의 작업에 사용 되는 ¹⁴.

마이크로 라.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
폴리(비닐 알코올) 1000, 완전 가수분해	Wako	162-16325
폴리아크릴아미드, mv 6,000,000	Polyaciences, Inc.	2806	발암성 단량체, 아크릴아미드를 포함할 수 있습니다.
12 텅스텅스(VI)인산 n-하이드레이트	Wako	164-02431	고산성
아세톤 99.5 + %(GC)	Wako	012-00343
25% 글루타르알데히드 용액	Wako	079-00533
염산 35-37%	Wako	080-01066
세륨(III) 질산염 육수화물 98 + %(Ti)	Wako	031-09732
코발트 (II) 염화물 육수화물 99 + % (Ti)	Wako	036-03682
과망간산 칼륨 99.3 + % (Ti)	Wako	167-04182	고 옥 성
티오 황산나트륨 펜타 하이드레이트 99 + % (Ti)	Wako	197-03585
자동 스프레이 건	루미나	ST-6