分子催化剂配位组装InP/ZnS量子点光化学还原二氧化碳

Homogeneous molecular catalysis exhibits high catalytic efficiency and good selectivity, but the separation of catalytic products is troublesome and the catalyst is difficult to recycle. Heterogeneous inorganic catalysis shows good catalytic activity and efficiency, but usually with poor catalytic selectivity. In order to obtain a "perfect catalyst" with excellent catalytic activity, efficiency and selectivity, this project intends to design and prepare hybrid catalytic systems based on classical carbon dioxide reduction molecular catalyst and InP/ZnS quantum dots through coordination assembly. On the one hand, molecular catalysts can maintain the characteristics of molecular catalysis on the surface of colloidal quantum dots. On the other hand, the assembled hybrid catalysts also involve the characteristics of heterogeneous, which could be reused after simple centrifugation. In addition, InP/ZnS quantum dots possess high molar extinction coefficient, adjustable light absorption range and environmentally friendly. Then The photophysical, photochemical and electrochemical properties of the catalysts will be studied through electrochemistry and spectroscopy. The photoinduced electron transfer process and reaction mechanism will be discussed to clarify the structure-activity relationship between the catalyst structure and catalytic performance. And it will provide a theoretical and experimental basis for the development and application of molecular heterogeneous catalysis.

均相分子催化系统催化效率高、选择性好，可是催化产物分离麻烦，催化剂难以循环利用。非均相无机催化系统有着较好的催化活性和效率，但是往往催化选择性不佳。为了得到催化活性、效率和选择性都达到统一的“完美催化剂”，本项目拟通过配位组装的方式设计合成基于经典二氧化碳还原分子催化剂和InP/ZnS量子点的杂化催化体系。一方面，分子催化剂在胶体量子点表面可以继续维持分子催化的特性；另一方面，组装后的杂化催化剂也具有非均相的特点，经过简单的离心即可重复使用；此外，InP/ZnS量子点作为吸光单元，摩尔消光系数高，吸光范围可调，而且对环境友好。然后利用电化学和光谱学的方法研究催化剂的光物理、光化学和电化学性质，探讨催化过程中光致电子转移过程和反应机理，阐明分子异相催化剂中不同催化剂结构与催化性能间的构效关系，为将来异相分子催化剂的设计提供新的思路与参考。

均相分子催化系统催化效率高、选择性好，可是催化产物分离麻烦，催化剂难以循环利用。非均相无机催化系统有着较好的催化活性和效率，但是往往催化选择性不佳。为了得到催化活性、效率和选择性都达到统一的“完美催化剂”，本项目拟通过配位组装的方式设计合成基于经典二氧化碳还原分子催化剂和InP/ZnS量子点的杂化催化体系。一方面，分子催化剂在胶体量子点表面可以继续维持分子催化的特性；另一方面，组装后的杂化催化剂也具有非均相的特点，经过简单的离心即可重复使用；此外，InP/ZnS量子点作为吸光单元，摩尔消光系数高，吸光范围可调，而且对环境友好。然后利用电化学和光谱学的方法研究催化剂的光物理、光化学和电化学性质，探讨催化过程中光致电子转移过程和反应机理，阐明分子异相催化剂中不同催化剂结构与催化性能间的构效关系，为将来异相分子催化剂的设计提供新的思路与参考。