Dyadic Ru-based nanomaterials for visible light-driven photocatalytic hydrogen evolution
Notice bibliographique
Résumé
• Dyadic photosensitizer-nanoparticle hybrids synthesized via an organometallic route. • First demonstration of visible light HER photocatalysis with dyadic hybrid colloids. • Hybrid photocatalysts exhibit long-term HER activity and stability in alkaline media. • Structural evolution of the hybrid colloids correlates with the H 2 production rates. Visible light-driven water splitting is an appealing strategy to store renewable energy in the chemical bonds of molecular hydrogen. In this regard, the development of photocatalytic architectures where charge transfer and recombination can be controlled represents a key challenge. The surface functionalization of Ru/RuO 2 nanoparticles (NPs) with the [Ru(2,2′-bpy) 2 (qpy)](PF 6 ) 2 photosensitizer (PS), yielding PS-NPs “dyadic” hybrid nanomaterials, represents a promising strategy. Four HER photocatalysts with different PS:NPs ratios are synthesized and thoroughly characterized by analytical and spectroscopic techniques. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) reveals the covalent binding of the PS to the NPs surface. Analysis of the photocatalytic performance in aqueous triethanolamine (TEOA) shows that the activation of the nanocatalyst (RuO 2 reduction) and the hydrogen evolution rate improves when the PS loading increases. Under visible-light irradiation, the nanomaterials with higher PS loading show sustained production of hydrogen for at least 80 h. The morphological and compositional evolution of the hybrid nanomaterials under photocatalytic conditions is studied and correlated with hydrogen production rates over time, pointing to a sequential leaching of PS from the nanomaterials surface. Additionally, photophysical experiments allow attaining an insight into the photochemical mechanism, which involves oxidative quenching with a fast electron injection, but also fast back electron transfer.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».