Supramolecular and covalent metal-BODIPY hybrids for photocatalytic hydrogen production
Final Report Abstract
Einkomponentensysteme, die ein potenziell aktives Metallzentrum als Teil der Farbstoffkomponente enthalten, zeigen keine Aktivität. Die Pd-haltigen Farbstoffe zersetzen sich, wobei die metallfreien Farbstoffe entstehen. Palladierte BODIPYs können in Kombination mit häufig verwendeten Ru- und Ir-haltigen Farbstoffen verwendet werden und zeigen eine gute Aktivität bei der Protonenreduktion. Die Protonenquelle ist in allen Fällen nicht Wasser, sondern das Amin, das als Opferreagenz verwendet wird. BODIPY-Farbstoffe mit Ankergruppen für Metallfragmente wie Vinyl-, Alkinyl-, oder Thioether zeigten in den photokatalytischen Tests keine Aktivität. Von allen getesteten BODIPY- Farbstoffen zeigt nur das bereits bekannte Mes-BDP-I2 in Kombination mit einem geeigneten Protonenreduktionskatalysator reproduzierbar gute Aktivität. Komplexere Farbstoff- Architekturen führten nicht zu einer verbesserten photokatalytischen Leistung. Darüber hinaus haben wir eine Reihe von metallorganischen/molekularen Pd- und Pt-Komplexen getestet, die eine hohe thermische und photochemische Stabilität als Protonenreduktionskatalysatoren aufweisen. Diese Pd(II)- und Pt(II)-Pinzettenkomplexe sind keine geeigneten Kandidaten für Protonenreduktionskatalysatoren. Auch die ein- und zweikernigen Pd-PNP-Chlorid-Komplexe zeigen keine Aktivität. Stattdessen ist es wichtig, eine Pd- oder Pt-Quelle zu verwenden, die unter den Reaktionsbedingungen leicht Nanopartikel erzeugt, die als aktive Spezies dienen können. In dieser Hinsicht sind die im Handel erhältlichen Systeme SiliaCat Pd0 und SiliaCat Pt0 vielversprechend, aber nicht konkurrenzfähig mit Pd/Pt-Nanopartikeln, die in situ aus molekularen Quellen wie [Pd(PPh3)Cl2]2 oder K2PtCl6 gebildet werden.
