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Enregistrement W7036609826

Carbazole complexes as catalysts for hydrogen evolution and CO2 reduction

2021· dissertation· en· W7036609826 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueOtago University Research Archive (University of Otago) · 2021
Typedissertation
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueMarine and fisheries research
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésIsostructuralTetrafluoroborateCatalysisCarbazoleAcetic acidElectrochemistryRedoxTrigonal bipyramidal molecular geometry
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In chapter 1, after an introduction to Schiff bases, a literature survey of synthetic routes to the key diformyl-carbazole head units, required for all ligands made in this thesis, is discussed. An overview of the previously reported Schiff base ligands and complexes derived from 1,8-diformyl-3,6-ditertbutylcarbazole HUtBu follows. Then an overview of homogeneous molecular catalysts for hydrogen evolution (HER) and CO2 reduction (CO2RR) is provided. Finally, the systems targeted in this thesis are presented. In chapter 2 HUtBu and a back-to-back ethylene-linked diformyl-carbazole (HU2Et) are prepared via the established routes and are characterised. The low solubility of HU2Et would make further work with it challenging, but the focus in this thesis is entirely on systems derived from HUtBu. In chapter 3 a new non-cyclic pentadentate N5-donor Schiff-base ligand, HL2Etpyr, prepared from HUtBu and two equivalents of 2-(2-pyridyl)ethylamine is presented. Four tetrafluoroborate monometallic complexes, [MIIL2Etpyr](BF4), where M = Co, Ni, Cu, and Zn, along with two non-tetrafluoroborate cobalt(II) complexes, [CoIIL2EtPyr]2[CoII(NCS)4], and [CoIIL2Etpyr]2[CoIICl4], were isolated as solvates and structurally characterised. The cations in all six complexes are isostructural and feature the metal(II) centre in a trigonal bipyramidal N5-donor environment. Only the Zn(II) complex is fluorescent. Cyclic voltammograms of all four of the tetrafluoroborate complexes in MeCN show one reversible redox process at positive potentials and the Co(II) complex displays a second reversible process. Finally, the [MIIL2Etpyr](BF4), where M = Co, Ni and Cu, complexes are tested as HER electrocatalysts. Controlled potential electrolysis carried out at -1.6 V in MeCN in the presence of 80 mM acetic acid shows electrocatalytic HER performance in the order Ni(II) > Cu(II) > Co(II), but disappointingly, the control Ni(II) tetrafluoroborate salt is more active than all three catalysts. In chapter 4 the macrocyclic ligand, HLPr, prepared from HUtBu and one equivalent of bis(3-aminopropyl)amine, previously reported by Dr Malthus in his thesis, is remade due to our interest in the 3d tetrafluoroborate complexes. Reversible redox processes are seen for [MIILpr](BF4), where M = Cu, Ni and Zn. Furthermore, the M = Cu and Ni complexes are investigated as electrocatalysts for HER, and the results indicate that NiLPr performed better than CuLPr but the control, Ni(BF4)2, performed far better than both catalysts. In chapter 5 the two new N5-donor macrocycles, HLEt-Pyr and HLPrPyr, were prepared from HLEt and HLPr by alkylation with one equivalent of 2-(bromomethyl)pyridine. Five monometallic [MLR](BF4) complexes, where M = Co, Ni, and Cu; (R = Et-Pyr or Pr-Pyr) and one dinuclear [Ni2IIL2(Et-Pyr)(CH3OH)](BF4)2 complexes are prepared and characterised. The CVs of the [NiIILEt-Pyr](BF4), [CuIILEt-Pyr](BF4), and [CuIILPr Pyr](BF4)2 complexes revealed reversible redox processes at positive and negative potentials. Selected complexes are tested as HER electrocatalysts. In chapter 6 the open-armed complexes which are reported in chapter 3 are tested under photocatalytic conditions as catalysts for HER and CO2RR. The performance under HER conditions is not encouraging as the controls show the simple salts are more active than the complexes in generating hydrogen. The results indicate that CO2 is reduced to CO and CH4, although the CH4 obtained is sub-stoichiometric. HER, a competitor during CO2RR, overshadowed CO and CH4 formation. Possible formation of other products such as formate still needs to be checked by our collaborator in Montreal. Finally, in chapter 7 a summary of the key findings is provided.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,013

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,001

Scores machine (provisoires)

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.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,020
Tête enseignante GPT0,256
Écart entre enseignants0,236 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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