Solar-Driven Reduction of Aqueous Protons Coupled to Selective Alcohol Oxidation with a Carbon Nitride–Molecular Ni Catalyst System
Pourquoi ce travail est-il dans la base ?
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.
Scores machine (provisoires)
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
- Écart entre enseignants
- 0,242 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
- Statut de validation
score_only:v0-immature-baseline· tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle
Résumé
Solar water-splitting represents an important strategy toward production of the storable and renewable fuel hydrogen. The water oxidation half-reaction typically proceeds with poor efficiency and produces the unprofitable and often damaging product, O2. Herein, we demonstrate an alternative approach and couple solar H2 generation with value-added organic substrate oxidation. Solar irradiation of a cyanamide surface-functionalized melon-type carbon nitride ((NCN)CNx) and a molecular nickel(II) bis(diphosphine) H2-evolution catalyst (NiP) enabled the production of H2 with concomitant selective oxidation of benzylic alcohols to aldehydes in high yield under purely aqueous conditions, at room temperature and ambient pressure. This one-pot system maintained its activity over 24 h, generating products in 1:1 stoichiometry, separated in the gas and solution phases. The (NCN)CNx-NiP system showed an activity of 763 μmol (g CNx)(-1) h(-1) toward H2 and aldehyde production, a Ni-based turnover frequency of 76 h(-1), and an external quantum efficiency of 15% (λ = 360 ± 10 nm). This precious metal-free and nontoxic photocatalytic system displays better performance than an analogous system containing platinum instead of NiP. Transient absorption spectroscopy revealed that the photoactivity of (NCN)CNx is due to efficient substrate oxidation of the material, which outweighs possible charge recombination compared to the nonfunctionalized melon-type carbon nitride. Photoexcited (NCN)CNx in the presence of an organic substrate can accumulate ultralong-lived "trapped electrons", which allow for fuel generation in the dark. The artificial photosynthetic system thereby catalyzes a closed redox cycle showing 100% atom economy and generates two value-added products, a solar chemical, and solar fuel.
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La notice
- Revue
- Journal of the American Chemical Society
- Thématique
- Advanced Photocatalysis Techniques
- Domaine
- Energy
- Établissements canadiens
- —
- Organismes subventionnaires
- Fonds de recherche du Québec – Nature et technologiesDirectorate-General for Research and InnovationChristian Doppler ForschungsgesellschaftEuropean Research CouncilUniversity of CambridgeEuropean CommissionOMV KonzernÖsterreichische Nationalstiftung für Forschung, Technologie und Entwicklung
- Mots-clés
- ChemistryCatalysisCarbon nitrideSolar fuelArtificial photosynthesisPhotochemistryAqueous solutionRedoxPhotocatalysisInorganic chemistryChemical engineeringOrganic chemistry
- Résumé présent dans OpenAlex
- oui