Синтез литиевой соли четырехъядерного комплекса кобальта(II)

Li10[Co4(H2O)2( PW9O34)2]*25H2O и его каталитические свойства в реакции окисления воды.

1, 2, 2

1Московский Государственный Университет им.

2 Фелеральное государственное бюджетное учреждение науки ИПХФ РАН, 123432, пр. Акад. Семенова 1, Черноголовка, Россия

e-mail: *****@***icp. ac. ru

  Одним из перспективных методов получения возобновляемой энергии в будущем является каталитическое разложение воды на элементы согласно фотостимулированной реакции: 2Н2О  О2 + 2Н2(искусственный фотосинтез). Для организации эффективного процесса разложения воды помимо фотостимулированного разделения зарядов необходимо иметь высокоэффективные катализаторы формирования молекулярных продуктов Н2 и О2. Интенсивное изучение процесса образования Н2 под действием кванта света, энергия которого превышает ширину запрещенной зоны (например, электроны и дырки в полупроводнике) являются коллоиды металлов платиновой группы. Для осуществления второй полуреакции разложения воды с образованием О2 (т. е. окисление воды одноэлектронными окислителями - дырками) необходимы эффективные катализаторы, которые представляют собой кластеры переходных металлов различной степени полимеризации. В настоящее время наибольшее внимание привлекают четырехъядернные комплексы Ru(iV) с полиоксовольфраматными лигандами(ПОМ). При фотоиндуцированном окислении воды, катализированным рутениевым комплексом Li10К4[{Ru4(м-O)4(м-OH)2(H2O)4}(г-SiW10O36)2]*10H2O(1), выход О2 составляет 75%, а квантовый выход фотогенерированного О2 ц=25%. В данном сообщении приводится синтез аналогичного тетраядерного комплекса Co(II) Li10[Co4(H2O)2(PW9O34)2]*25H2O(2), более доступного и недорогого. Комплекс охарактеризован с помощью ИК - и электронной спектроскопии. FT/IR(см-1): 1037 (P-O), 940 (W=O), 882 (W-O-W)угл., 708(W-O-W)конц. UV-VIS(H2O, PH 3,5): л=578 нм (е578=330 М-1см-1). ТГА показал потерю 25 молекул воды при нагревании образца до 500єС. Изучено фотокаталитическое окисление воды в координационной сфере комплекса (2) при облучении видимым светом реакционной смеси (K2S2O8 + Ru(bpy)32+ + 2). Окислителем являются ионы Ru(bpy)33+, которые образуются при тушении фотовозбужеенного комплекса Ru(bpy)32+* персульфат-ионами S2O82-. Измеренный нами квантовый выход фотогенерированного кислорода ц = 30%, который сопоставим с квантовым выходом для четырехъядерного комплекса рутения 1.