可見光激發之釕聯吡啶錯合物催化鹵素離子之氧化

本計畫致力於釕金屬聯吡啶錯合物作為光催化劑等的應用。 太陽能轉換主要需要是藉由可見光將物質的電子分離，形成化學能，直到需要它們提供能量時再結合。因而我們將反應分為兩邊，氧化端和還原端。 氧化端的反應設計為利用被光激發-淬熄產生的氧化態釕聯吡啶錯合物，高氧化電位之 [Ru(bpy)2(deeb)]2+、Ru(deeb)2(dmbpy)]2+、[Ru(deeb)2(bpy)]2+、和 [Ru(deeb)3]2+ 等錯合物作為光反應之催化劑，Co(NH3)5Cl2+ 作為犧牲淬熄劑。所有雙分子反應速率常數均由瞬間吸收光譜測量。 還原端若要儲存電子，會形成活性較大之物質，為避免干擾氧化端的反應，還原產物必須很快移出溶液。原計畫探討使用微胞為反應器，使用苯醌為還原劑，但效果不佳，改利用各物質在水相/有機相中的溶解度不同，來分離氧化和和還原產物。 激發態的釕金屬聯吡啶錯合物和過硫酸鈉可反應，其產物硫酸根自由基，SO4─，被用來引發水凝膠前驅物之聚合。本研究利用瞬間吸收光譜，發現可直接用[Ru(bpy)2deeb]3+ 引發前驅物水凝膠之聚合，不需使用對細胞有害的自由基。