Name: developing photosensitizer-cobaloxime hybrids for solar-driven h2 production in aqueous aerobic conditions
Uploaded: 2019-10-05T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Developing Photosensitizer-Cobaloxime Hybrids for Solar-Driven H2 Production in Aqueous Aerobic Conditions at JoVE.com

Finanzielle Unterstützung wurde von IIT Gandhinagar und der indischen Regierung geleistet. Wir möchten uns auch bei der extramuraalen Finanzierung durch das Science and Engineering Research Board (SERB) (Datei-Nr. EMR/2015/002462).

1. Synthese des Photosensiizer-Katalysator-Hybriden
<ol><li>
Synthese des Katalysatorvorläufers Co(dmg)2Cl2 Komplex HINWEIS: Dieser Komplex wurde nach der geänderten Version des gemeldeten Verfahrens29synthetisiert.<ol>
<li>232 mg (1 mmol) Dimethylglyoxim (dmg) Ligand (zwei Äquivalente in dieser Reaktion) in 27 ml Aceton auflösen.</li>
		<li>118 mg (0,5 mmol) CoCl26H2O (ein Äquivalent in dieser Reaktion) in 3 ml entionisiertem ...

Der organische Photosensiatisizierer stilbene moiety wurde über die axiale Pyridinverbindung erfolgreich in den Cobaloximkern integriert (Abbildung 1). Diese Strategie ermöglichte es uns, einen Photosensitizer-Cobaloxim-Hybridkomplex C1zu entwickeln. Das Vorhandensein von Oxim und organischem Farbstoff im selben molekularen Rahmen zeigte sich an der Einkristallstruktur des C1 (Abbildung 4). Die Phenyl- und Pyridin-Funktionalit...

In der modernen Welt liefern fossile Brennstoffe wie Kohle, Öl und Erdgas einen Großteil der Energie. Sie produzieren jedoch reichlichCO2 während der Energiegewinnung, um sich negativ auf das globale Klima zu auswirken1. In den kommenden Jahren wird weltweit ein steiler Anstieg des Energiebedarfs aufgrund des kontinuierlichen Bevölkerungswachstums und der stetigen Verbesserung des menschlichen Lebensstils vorhergesagt. Daher wird aktiv nach einer geeigneten alternativen Energieressource gesucht, die dem globalen Energiebedarf entspricht. Erneuerbare Energiequellen wie Solar-, Wind- und Gezeitenenergie haben sich aufgrund ihres umweltfreundlichen Null-Kohlenstoff-Energietransduktionsprozesses2als eine der besten Lösungen herauskristallisiert. Die intermittierende Natur dieser Energieressourcen hat jedoch ihre umfangreiche Anwendung bisher eingeschränkt. Eine mögliche Lösung dieses Problems kann in der Biologie gefunden werden; Solarenergie wird während der Photosyntheseeffizientin chemische Energie umgewandelt 3 . Nach diesem Hinweis haben Forscher künstliche photosynthetische Strategien entwickelt, um Sonnenenergie in chemischen Bindungen nach einer Reihe von kleinen Molekülaktivierungsreaktionen4,5zu speichern. Das H2 Molekül wurde aufgrund ihrer hohen Energiedichte und Einfachheit ihrer chemischen Transformation6,7als einer der attraktivsten chemischen Vektoren angesehen.
Das Vorhandensein eines Photosensiizers und einesH2-Produktionskatalysators ist für eine aktive solargetriebene H2-Produktion unerlässlich. Hier in dieser Arbeit konzentrieren wir uns auf den kobaltbasierten molekularen Komplex Cobaloxim für das katalytische Segment. Typischerweise ist ein hexa-koordiniertes Kobaltzentrum in einer quadratischen planaren N4-Geometrie gebunden, die von den Dimethylglyoxim (dmg) Liganden abgeleitet ist, in Cobaloximen. Die komplementärenCl-Ionen, Lösungsmittelmoleküle (wie Wasser oder Acetonitril) oder Pyridinderivate ligate in den restlichen axialen Positionen8. Cobaloxime sind seit langem für die aktiveH2-Produktionselektrokatalyse bekannt und ihre Reaktivität kann durch Anhängen variabler Funktionalitäten auf dem axialen Pyridin 9,10,11, 12 abgestimmt werden . Die relativ unkomplizierten Synthesen, die Sauerstofftoleranz unter katalytischen Bedingungen und die moderate katalytische Reaktion von Cobaloximen haben Forscher veranlasst, ihre photokatalytische Produktionsreaktivität H2 zu erforschen. Die Hawecker-Gruppe war der Pionier bei der Demonstration der lichtgetriebenen H 2-Produktionsaktivität von Cobaloximen durch den Einsatz von Ru(polypyridyl)basierten Photosensitoren13. Eisenberg und seine Mitarbeiter verwendeten anorganische Photoensiisierer aus Platin (Pt), um die photokatalytischeH2-Produktion in Verbindung mit Cobaloximkatalysatoren14,15zu induzieren. Später nutzte die Che-Gruppe Organo-Gold-Photosensiator, um ähnliche Aktivitäten zu replizieren16. Fontecave und Artero erweiterten die Palette der Photosensitoren durch die Anwendung von Iridium (Ir)-basierten Molekülen17. Die praktischen Anwendungen dieser photokatalytischen Systeme steuerten aufgrund des Einsatzes teurer metallbasierter Photoensibilisatoren auf eine Straßensperre zu. Die Forschungsgruppen Eisenberg und Sun haben dem entgegengewirkt, indem sie selbstständig organische, lichtbasierte H2-Produktionssysteme 18,19entwickelt haben. Trotz der erfolgreichen fotogetriebenen H2-Produktion durch all diese Systeme wurde festgestellt, dass die katalytischen Gesamtumsätze relativ langsam waren20. In all diesen Fällen wurden die Photosensiizer und Cobaloximmoleküle als separate Moleküle in der Lösung hinzugefügt, und der Mangel an direkter Kommunikation zwischen ihnen könnte die Gesamteffizienz des Systems behindert haben. Eine Reihe von Photosensiatisiator-Cobaloxim-Dyaden wurden entwickelt, um dieses Problem zu beheben, wo eine Vielzahl von Photosensitoren direkt mit dem Cobaloximkern über den axialen Pyridin-Ligand21,22,23 verbunden waren. ,24,25,26. Sun und Kollegen gelang es sogar, ein edelmetallfreies Gerät zu entwickeln, indem sie ein Zn-Porphyrin-Motiv als Photosensiierer24einführten. Kürzlich haben Ott und Kollegen den Cobaloxim-Katalysator erfolgreich in ein metallorganisches Gerüst (MOF) integriert, das die photokatalytischeH2-Produktion in Gegenwart von organischem Farbstoff27zeigte. Die Aufnahme der hochmolekularen Photoensibilisatoren in das Cobaloxim-Framework reduzierte jedoch die Wasserlöslichkeit und wirkte sich gleichzeitig auf die Langzeitstabilität der Dyaden unter katalytischen Bedingungen aus. Die Stabilität der aktiven Dyaden unter wässrigen Bedingungen während der Katalyse ist entscheidend, da das allgegenwärtige Wasser während der Katalyse eine attraktive Quelle von Protonen ist. Daher besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung eines wässrigen, luftstabilen Photoensitizer-Cobaloxim-Dyad-Systems, um ein effizientes und wirtschaftliches fotogesteuertes H2-Produktionssystem zu etablieren.
Hier in dieser Arbeit haben wir einen Stilben-basierten organischen Farbstoff28 als Photosensierat zum Cobaloximkern über den axialen Pyridin-Linker verankert (Abbildung 1). Das geringe Molekulargewicht des Farbstoffs sorgte für eine verbesserte Wasserlöslichkeit der Dyade. Dieses Stilbene-Cobaloxim-Hybridmolekül wurde im Detail durch optische und 1H NMR-Spektroskopie zusammen mit seiner Einkristallstruktur-Aufklärung charakterisiert. Die elektrochemischen Daten ergaben die aktive elektrokatalytischeH2-Produktion durch das Cobaloxim-Motiv auch mit dem angehängten organischen Farbstoff. Dieser Hybridkomplex zeigte eine signifikante photogesteuerteH2-Produktion, wenn er direkter Sonneneinstrahlung in Gegenwart eines geeigneten Opferelektronenspenders in einer 30:70 Wasser/DMF-Lösung (N,N-Dimethylformamid) ausgesetzt wurde, ohne dass die Hybridstruktur, ergänzt durch optische Spektroskopiestudien. Ein einfaches photokatalytisches Gerät, bestehend aus einemH2-Detektor, wurde während der Photokatalyse des Hybridkomplexes eingesetzt, das eine kontinuierliche Produktion vonH2-Gas unter wässrigem aeroben Zustand ohne vorkonfeke Verzögerung sprost. Damit hat dieser Hybridkomplex das Potenzial, die Basis für die Entwicklung der nächsten Generation solargetriebener H2-Produktionskatalysatoren für eine effiziente Nutzung erneuerbarer Energien zu werden.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 mm diameter glassy carbon disc electrode</td>
			<td>ALS Co., Limited, Japan</td>
			<td>2412</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>SD fine chemicals</td>
			<td>25214L10</td>
			<td>27 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ag/AgCl reference electrode</td>
			<td>ALS Co., Limited, Japan</td>
			<td>12171</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Co(dmg)2Cl2</td>
			<td>Lab synthesised</td>
			<td>NA</td>
			<td>100 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CoCl2.6H2O</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>C2644</td>
			<td>118 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>d6 dmso</td>
			<td>Leonid Chemicals</td>
			<td>D034EAS</td>
			<td>650 &#181;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deionized water from water purification system</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>500 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl formamide</td>
			<td>SRL Chemicals</td>
			<td>93186</td>
			<td>5 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl glyoxime</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>40390</td>
			<td>232 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas-tight syringe</td>
			<td>SGE syringe Leur lock</td>
			<td>21964</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MES Buffer</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M8250</td>
			<td>195 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Finar</td>
			<td>67-56-1</td>
			<td>15 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platinum counter electrode</td>
			<td>ALS Co., Limited, Japan</td>
			<td>2222</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stilbene Dye</td>
			<td>Lab synthesised</td>
			<td>NA</td>
			<td>65 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TBAF(Tetra-n-butylammonium fluoride)</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>T1338</td>
			<td>20 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethanolamine</td>
			<td>Finar</td>
			<td>102-71-6</td>
			<td>1 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>T0886</td>
			<td>38 &#181;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid</td>
			<td>Finar</td>
			<td>76-05-1</td>
			<td>10 &#181;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatman filter paper</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>1001125</td>
			<td>2</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

developing photosensitizer-cobaloxime hybrids for solar-driven h2 production in aqueous aerobic conditions

Die Entwicklung photokatalytischer H2-Produktionsgeräte ist einer der wichtigsten Schritte für den Bau einer globalen H2-basiertenInfrastruktur für erneuerbare Energien. Eine Reihe von photoaktiven Baugruppen sind entstanden, bei denen ein Photoensiizer und Cobaloxim-basierteH2-Produktionskatalysatoren zusammen arbeiten, um Lichtenergie in die h-H chemischen Bindungen umzuwandeln. Die langfristige Instabilität dieser Baugruppen und die Notwendigkeit gefährlicher Protonenquellen haben jedoch ihre Verwendung eingeschränkt. Hier haben wir in dieser Arbeit einen auf Stilben basierenden organischen Farbstoff über eine ausgeprägte axiale Pyridinverbindung in die Peripherie eines Cobaloximkerns integriert. Diese Strategie ermöglichte es uns, eine Photosensiisierer-Katalysator-Hybridstruktur mit dem gleichen molekularen Rahmen zu entwickeln. In diesem Artikel haben wir das detaillierte Verfahren der Synthese dieses Hybridmoleküls zusätzlich zu seiner umfassenden chemischen Charakterisierung erläutert. Die strukturellen und optischen Studien haben eine intensive elektronische Interaktion zwischen dem Cobaloximkern und dem organischen Photosensiierer gezeigt. Das Cobaloxim war für dieH2-Produktion auch in Gegenwart von Wasser als Protonenquelle aktiv. Hier haben wir ein einfaches luftdichtes System entwickelt, das mit einem Online-H2-Detektor verbunden ist, um die photokatalytische Aktivität dieses Hybridkomplexes zu untersuchen. Diese im Versuchsaufbau vorhandene Photoensiizer-Katalysator-Dyade produzierte kontinuierlich H2, sobald sie im natürlichen Sonnenlicht ausgesetzt wurde. Diese photokatalytischeH2-Produktion durch den Hybridkomplex wurde in wässrigen/organischen Mischmedien in Gegenwart eines Opferelektronenspenders unter kompletten aeroben Bedingungen beobachtet. So liefert dieses Photokatalyse-Messsystem zusammen mit der Photoensiizer-Katalysator-Dyade wertvolle Einblicke in die Entwicklung von photokatalytischen H 2-Produktionsgeräten der nächsten Generation.

In dieser Arbeit wurde ein Stilben-Photosensitizer-Cobaloxim-Hybridkomplex (C1) erfolgreich synthetisiert, indem der organische Farbstoff (L1) abgeleitetes Pyridinmotiv als axialer Liganden am Kobaltkern verankert wurde. Die 1H NMR-Daten des Hybridkomplexes zeigten deutlich das Vorhandensein von Cobaloxim- und organischen Farbstoffprotonen im selben Komplex. Wie in Abbildung 2dargestellt, zeigte der up-fielded aliphatic Bereich das Vorhandensein v...

Watch this Scientific Journal Video about Developing Photosensitizer-Cobaloxime Hybrids for Solar-Driven H2 Production in Aqueous Aerobic Conditions at JoVE.com

Developing Photosensitizer-Cobaloxime Hybrids for Solar-Driven H2 Production in Aqueous Aerobic Conditions

Wir haben einen auf Stilben basierenden organischen Farbstoff direkt in einen Cobaloximkern integriert, um eine Photosensiatisator-Katalysator-Dyade für die photokatalytischeH2-Produktion zu erzeugen. Wir haben auch ein einfaches Versuchs-Setup zur Bewertung der lichtgesteuerten H2-Produktion durch photokatalytische Baugruppen entwickelt.

Entwicklung von Photosensiatisator-Cobaloxim-Hybriden für die solargetriebene H2-Produktion unter wässrigen aeroben Bedingungen

Developing photocatalytic H2 production devices is the one of the key steps for constructing a global H2-based renewable energy infrastructure. A number ...

Hier entwickeln wir ein photokatalytisches System, das Wasserstoff aus Wasser erzeugen kann, indem Wasser als Protonenquelle verwendet wird. Zweitens möchten wir das System unter vollaeroben Bedingungen stabilisieren. Die Blaupause unseres Systems basiert auf Biologie.Die Biologie nutzt auch Photosysteme, wo sie Sonnenenergie erntet, um chemische Energie zu erzeugen. Wir werden dieses System in einem synthetischen Hintergrund nachahmen. Hier wird unser System aus drei wichtigen Teilen bestehen.Zuerst wird es einen Photosensiizer geben, der nichts als ein einfacher organischer Farbstoff wird. Zweitens wird es einen Kobalt-basierten Katalysator geben, der Wasserstoff aus Proton produzieren wird. Und der dritte wichtige Teil dieses ganzen Molekülhybrids wird ein Linker sein, der das Photosystem mit dem Katalysator verbindet.Dieser Linker wird eine Erweiterung des organischen Moleküls sein, das nichts anderes als ein Pyridin-Motiv sein wird, das mit dem Cobaloxim-Linker verankert wird. Das gesamte Experimentelle Segment ist in drei Teile unterteilt. Erstens ist das synthetische Verfahren des Komplexes.Zweitens ist die Charakterisierung des Komplexes. Die dritte ist die Anwendung dieses Komplexes für die Wasserstoffproduktion unter Sonnenlicht unter aeroben Bedingungen. Zuerst beginnen wir mit der Synthese von Cobaloxim.Zuerst nehmen wir das Aceton. Dann fügen wir das Dimethylglyoxim hinzu und lösen es durch Rühren auf. Auf der anderen Seite nehmen wir eine wässrige Lösung von Kobaltchlorat.Die wässrige Lösung des Kobaltchlorats wurde tropfenweise der Acetonlösung von Dimethylglyoxim zugesetzt. Zunächst wird die Lösung blau sein, die langsam zu bläulich-grün wird. Dann wurde die Lösung nach zwei Stunden der Reaktion gefiltert, und das Filtrat wurde bei vier Grad Celsius über Nacht gehalten.Dann erhielten wir einen grün gefärbten Niederschlag. Im zweiten Schritt der Synthese werden wir das Cobaloxim verwenden, das wir im ersten Schritt synthetisiert haben. Hier werden wir unseren Photosensiatisatorfarbstoff verwenden, der tatsächlich einen Pyridin-Linker hat, der dem Cobaloxim in axialer Position hinzufügen wird.Im zweiten Schritt der Synthese nehmen wir zunächst eine metallische Lösung unseres Cobaloxims, die grün ist. Dann fügen wir ein Äquivalent von Triethylamin-Basis hinzu, die langsam die Farbe der Lösung in Braun ändern wird, und es wird eine transparente braune Farblösung sein. Dann fügen wir ein Äquivalent des Photosensiatisisitisisitators Farbstoff in sie, und dann rühren die Lösung für drei Stunden.Nach einer halben Stunde sahen wir einen Niederschlag, der aus der Lösung herauskam. Wir nehmen diesen Niederschlag nach drei Stunden Experiment durch Filtration von Whatman 40 Filterpapier. Dann wurde der Niederschlag mit kaltem Methanol gewaschen.Dann wurde der Niederschlag in Lösungsform durch Zugabe von Chloroform gesammelt. Die braun gefärbte Lösung, die wir in diesem Schritt erhalten haben, wurde langsam bei Raumtemperatur verdampft, um das braun gefärbte Produkt des Photosensitizer-Cobaloxim-Hybridkomplexes zu erhalten. So lösten wir im Charakterisierungsteil zunächst den Komplex in deuterated DMSO auf und bekamen die Protonenspektren des Komplexes.Also, hier ist ein Protonenspektren. Die aliphatische Region besteht aus zwei Arten von Protonen: 12 Protonen aus Dimethylglyoxim und sechs Protonen aus Photosensier. Die aromatische Region ist hauptsächlich PS-Farbstoff und die beiden Protonen aus Dimethylglyoxim.Hier heben wir die aromatische Region hervor, in der alle Protonen entsprechend zugeordnet sind. Als nächstes haben wir die optische Spektroskopie unseres Komplexes gemacht. Wir haben den Komplex seriell auf bis zu 20 Mikromolar verdünnt und dann sein optisches Spektrum in diesem UV-Spektralphotometer aufgezeichnet.Wenn wir uns das UV-Spektrum anschauen, sehen wir, dass zwei wichtige Bänder in den Komplex kommen. Erstens sehen wir in der UV-Region eine Band, die möglicherweise vom Pi-zu-Pi-Stern-Übergang ist. Und zweitens ein Band im sichtbaren Bereich, der für den LMC-Übergang ist.Vergleicht man das mit dem Ausgangsmaterial des Photosensiizers und des Cobaloxim-Komplexes, so können wir diese Spitzen sehen, die wir für unseren Hybridkomplex beobachten, unterscheiden sich deutlich von den Ausgangsstoffen. Hier haben wir den einzigen Kristall unseres Photokatalysator-Cobaloxim-Hybridkomplexes aus Chloroform-Lösung. Dann diffract es, dieser braun gefärbte Kristall, so dass ein einzelner Kristall das Diffraktometer verließ.Die Struktur, die wir aus dem Einzelkristalldiffraktometer erhalten haben, können wir deutlich sehen, dass der Cobaloxim-Komplex den Photosensixier durch den axialen Pyridin-Linker bindet. Der Kobalt- und Stickstoffpyridin-Linker-Bindungsabstand hier ist 1.965 angstrom, was dem analogen Komplex eines ähnlichen Glases sehr ähnlich ist. Wir haben die Elektrochemie des Kobalt-Photosensitizer-Hybridsystems in einem Standard-Drei-Elektroden-Mechanismus durchgeführt.Die erste Elektrode ist die Arbeitselektrode, die nichts anderes als eine glasige Carbon-Scheibenelektrode im Radius von einem Millimeter ist. Diese glasige Carbon-Scheibenelektrode wurde gründlich mit 125 Mikron Aluminiumpulver poliert und mit entionisiertem Wasser gewaschen, bevor sie verwendet wird. Dann wurde es in einem Drei-Elektroden-System zusammen mit der Silberchlorid-Referenzelektrode und einer Platin- oder Gegenelektrode montiert.Dann wurde die Lösung vor dem eigentlichen Experiment mit Stickstoff entgast. Dann haben wir das Fahrrad-Voltammogramm unseres Komplexes aufgezeichnet. Zuerst haben wir mit der DMF-Lösung begonnen.Wir begannen den Scan aus der anodischen Region und bewegten uns langsam in die kathodische Region. Und wir sehen, ein paar stoichiometrische Spitzen. Wenn wir dann Wasser zur Lösung hinzufügen, erhöht einer der kathodischen Spitzen die Intensität.Das liegt möglicherweise an der Wasserstoffproduktion in diesem Zentrum. Was später bestätigt wurde, als wir Säure in der gleichen Lösung hinzugefügt, und dieser Strom wird weiter zunehmen. Das zeigt deutlich, dass der Kobaltkomplex in Gegenwart von Wasser in Gegenwart von Photosensiizer für die Wasserstoffproduktion aktiv sein kann.Dieser Komplex wurde für die photokatalytische Wasserstoffproduktion unter idealem Sonnenlicht und unter aeroben Bedingungen untersucht. In einem geschlossenen System haben wir Photoensitizer-Kobalt-Hybrid-Komplex in 7H23 DMF Wasser gelöst, mit zusätzlichen Opferelektronenspender. Dieses geschlossene System wurde mit dem Wasserstoffdetektor verbunden, so dass wir Wasserstoff aus lösungsweise kontinuierlich überwachen können.Wir haben ein kontinuierliches Wachstum von Wasserstoff in diesem Setup beobachtet, als der PS-Katalysatorhybrid sonnenlicht ausgesetzt war. Die Ansammlung von Wasserstoff war kontinuierlich, und es wurde keine Verzögerungsperiode festgestellt. Wir haben die Bildung von Wasserstoff durch Gaschromatrographie oder GC-Experiment bestätigt.Wir haben das Kopfraumgas per Spritze gesammelt und in GC injiziert, um ein Signal für Wasserstoff zu beobachten. Die Wasserstoffidentität in GC wurde durch ergänzende Experimente mit Kontrolle und Leerinjektion bestätigt. Hier haben wir ein erfolgreiches Modell synthetisiert, bei dem wir das Photosystem und den Katalysator zusammen in das gleiche Molekül aufgenommen haben.Der Gesamtmechanismus der Reaktion beginnt möglicherweise mit der Erregung des Photosensiierers. Wo es das Sonnenlicht nimmt, und in den aufgeregten Zustand zu bekommen. Im aufgeregten Zustand verliert es das Elektron.Nachdem es das Elektron verliert, wird es zu einem positiv geladenen Ionen, das ein Elektron aus dem Opferelektronenspender benötigt, um wieder in den Bodenzustand zu kommen. Andererseits reiste das freigesetzte Elektron wahrscheinlich durch den Linker zum Katalysator. Auf dem Katalysatorsystem, sobald es das Elektron bekommt, geht es in den reduzierten Zustand.Und im reduzierten Zustand reagiert es mit Proton, um den Wasserstoff zu produzieren, um den Zyklus der Katalyse zu vervollständigen. In diesem Projekt haben wir erfolgreich ein Photosensiatisator-Kobaltkatalysator-Hybridsystem entwickelt, das Wasserstoff direkt aus Wasser erzeugen kann. Und diese Wasserstoffproduktion erfolgt kontinuierlich für eine Stunde, ohne Verzögerungszeit.Und dieses volle System ist stabil und aktiv unter aeroben Bedingungen.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Developing Photosensitizer-Cobaloxime Hybrids for Solar-Driven H2 Production in Aqueous Aerobic Conditions

Production of Disulfide-stabilized Transmembrane Peptide Complexes for Structural Studies

Produktion von Disulfid-stabilisierte Transmembrane Peptid-Komplexe für Structural Studies

Physical  interactions among the lipid-embedded alpha-helical domains of membrane  proteins play a crucial role in folding and assembly of membrane ...

Forschung

Chemie

A Guided Materials Screening Approach for Developing Quantitative Sol-gel Derived Protein Microarrays

A Guided Materialien Screening-Ansatz für die Entwicklung von Quantitative Sol-Gel-Derived Protein Microarrays

Microarrays have found use in the development of high-throughput assays for new materials and discovery of small-molecule drug leads. Herein we describe a ...

Thin-layer Chromatographic (TLC) Separations and Bioassays of Plant Extracts to Identify Antimicrobial Compounds

Thin-layer Chromatographic TLC Separations and Bioassays of Plant Extracts to Identify Antimicrobial Compounds

Dünnschicht-Chromatographie-(TLC) Trennungen und Bioassays der Pflanzenextrakte antimikrobielle Verbindungen zu identifizieren

A common screen for plant antimicrobial compounds consists of separating plant extracts by paper or thin-layer chromatography (PC or TLC), exposing the ...

A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

Eine einfache Methode für die Größe kontrollierte Synthese von stabilen Oligomere Cluster von Goldclustern unter Umgebungsbedingungen

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

A Protocol for the Production of Gliadin-cyanoacrylate Nanoparticles for Hydrophilic Coating

Ein Protokoll zur Herstellung von Gliadin-cyanacrylat Nanopartikel für die hydrophile Beschichtung

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray ...

Laser-heating and Radiance Spectrometry for the Study of Nuclear Materials in Conditions Simulating a Nuclear Power Plant Accident

Laser-Heizung und Ausstrahlung Spektrometrie für die Untersuchung von Kernmaterial in Bedingungen simulieren einen Atomkraftwerksunfall

Major and severe accidents have occurred three times in nuclear power plants (NPPs), at Three Mile Island (USA, 1979), Chernobyl (former USSR, 1986) and ...

Detection and Quantification of Plasmodium falciparum in Aqueous Red Blood Cells by Attenuated Total Reflection Infrared Spectroscopy and Multivariate Data Analysis

Detection and Quantification of Plasmodium falciparum in Aqueous Red Blood Cells by Attenuated Total Reflection Infrared Spectroscopy and Multivariate Data Analysis

Erkennung und Quantifizierung von Plasmodium Falciparum in wässrigen roten Blutkörperchen durch gedämpft totale Reflexion Infrarotspektroskopie und Multivariate Datenanalyse

We demonstrate a method of quantification and detection of parasites in aqueous red blood cells (RBCs) by using a simple benchtop Attenuated Total ...

Automation of a Positron-emission Tomography (PET) Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production

Automation of a Positron-emission Tomography PET Radiotracer Synthesis Protocol for Clinical Production

Automatisierung eines Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Radiotracer Synthese Protokolls für klinische Herstellung

The development of new positron-emission tomography (PET) tracers is enabling researchers and clinicians to image an increasingly wide array of biological ...

Experimental Methods for Efficient Solar Hydrogen Production in Microgravity Environment

Experimentelle Methoden zur effizienten Solarhydrogenproduktion in der Mikrogravitationsumgebung

Long-term space flights and cis-lunar research platforms require a sustainable and light life-support hardware which can be reliably employed outside the ...

Solid Phase 11C-Methylation, Purification and Formulation for the Production of PET Tracers

Solid Phase 11C-Methylation, Purification and Formulation for the Production of PET Tracers

Feste Phase 11C-Methylierung, Reinigung und Formulierung für die Herstellung von PET Tracern

Routine production of radiotracers used in positron emission tomography (PET) mostly relies on wet chemistry where the radioactive synthon reacts with a ...