Surface Catalysis of Water Oxidation by the Blue Ruthenium Dimer
Surface Catalysis of Water Oxidation by the Blue Ruthenium Dimer
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DOI：
10.1021/ic100469x
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发表时间：
2010-05-03
影响因子：
4.6
通讯作者：
Meyer, Thomas J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jurss, Jonah W.;Concepcion, Javier C.;Meyer, Thomas J.
多电子催化的单电子活化已被证明是可行的，在催化水氧化与逐步质子耦合电子转移，导致高能量的催化前体。对于蓝色二聚体crs，cis-[（bpy）（2）（H2O）（RuORuIII）-O-III（H2O）（bpy）（2）]（4+），水氧化的第一个明确定义的分子催化剂，发生逐步4 e（-）/4 H（+）氧化，得到反应性前体[（O）（RuORuV）-O-V（O）]（4+）。在未改性的金属氧化物表面上，该关键中间体是动力学上不可接近的，其中唯一可用的氧化还原途径是电子转移。我们在这里报道了在[Ru（4，4 '-（（HO）（2）P（O）CH 2）（2）bpy）（2）（bpy）]（2+）的表面膦酸盐结合所衍生的电极上，蓝色二聚体对铟锡氧化物（In 2 O3：Sn）电极催化水氧化的显著表面活化。
Single-electron activation of multielectron catalysis has been shown to be viable in catalytic water oxidation with stepwise proton-coupled electron transfer, leading to high-energy catalytic precursors. For the blue dimer, crs,cis-[(bpy)(2)(H2O)(RuORuIII)-O-III(H2O)(bpy)(2)](4+), the first well-defined molecular catalyst for water oxidation, stepwise 4e(-)/4H(+) oxidation occurs to give the reactive precursor [(O)(RuORuV)-O-V(O)](4+). This key intermediate is kinetically inaccessible at an unmodified metal oxide surface, where the only available redox pathway is electron transfer We report here a remarkable surface activation of indium-tin oxide (In2O3:Sn) electrodes toward catalytic water oxidation by the blue dimer at electrodes denvatized by surface phosphonate binding of [Ru(4,4'-((HO)(2)P(O)CH2)(2)bpy)(2)(bpy)](2+) Surface binding dramatically improves the rate of surface oxidation of the blue dimer and induces water oxidation catalysis