双核钌水氧化催化剂、制备方法及用途
【专利摘要】本发明提供一种双核钌水氧化催化剂、制备方法及用途，所述双核钌水氧化催化剂具有通式I的结构。本发明在同一个催化剂分子内引入两个活性点，能促进分子内的相互作用，从而提高催化剂的放氧效果；本发明双核钌水氧化催化剂在轴向配体中引入磷酸吸附基团，增强了双核钌水氧化催化剂的吸附性，不易脱吸附。
【专利说明】双核钌水氧化催化剂、制备方法及用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电化学技术，尤其涉及一种双核钌水氧化催化剂、制备方法及用途。【背景技术】
[0002]可见光驱动的水氧化分子器件可用于构建光电化学电池，更确切的叫染料敏化光电合成电池。它不同于燃料敏化太阳能电池，染料敏化太阳能电池是将太阳能转化成电能，而染料敏化光电合成电池是将太阳能转化成化学能，是人工模拟光合作用的一种形式。而水氧化催化剂是此类分子器件的重要组成部分，目前在均相催化水氧化中取得较好效果的是联吡啶二羧酸钌的水氧化催化剂(LeleDuan, etal.JACS.2009, 131，10397-10399.)。通过轴向配体合成了双核钌催化剂，使之能够在纳米TiO2的导电玻璃上进行分子内反应，从而实现高效的非均相的催化水氧化。但现有水氧化催化剂因自身构造的缺陷，导致其空间自由度不佳；且现有水氧化催化剂无吸附基团，吸附能力差，无法应用于分子器件的制备。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，针对上述现水氧化催化剂分子间反应的问题，提出一种用于光解水分子器件的双核钌水氧化催化剂，以实现双核钌水氧化催化剂分子内反应，从而达到较高的水氧化效果；双核钌水氧化催化剂的吸附性强，不易脱吸附的优点。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种双核钌水氧化催化剂，所述双核钌水氧化催化剂具有通式I的结构:
【权利要求】
1.一种双核钌水氧化催化剂，其特征在于，所述双核钌水氧化催化剂具有通式I的结构:
2.—种权利要求1所述双核钌水氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:(I)、通式II的化合物与通式III的化合物在无水甲醇中加热回流得到通式IV的化合物:
3.根据权利要求2所述双核钌水氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的加热回流温度为80-90°C ;加热回流时间为8-20h。
4.根据权利要求2所述双核钌水氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中通式IV的化合物和三甲基碘硅烷溶解于乙腈溶液中，于40-50°C下，搅拌1-3小时，冷却至室温；再加入甲醇，室温条件下搅拌2-4小时。
5.根据权利要求2所述双核钌水氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述通式IV的化合物与三甲基碘硅烷的摩尔比为0.5-1.0。
6.根据权利要求2所述双核钌水氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2 )均在无水无氧条件下进行。
7.—种权利要 求1所述双核钌水氧化催化剂在光解水分子器件中的用途。
【文档编号】H01G9/042GK103769214SQ201410013291
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】孙立成, 高岩, 张林林, 丁欣 申请人:大连理工大学