view in publisher's site

Electro- and Solar-Driven Fuel Synthesis with First Row Transition Metal Complexes

The synthesis of renewable fuels from abundant water or the greenhouse gas CO2 is a major step toward creating sustainable and scalable energy storage technologies. In the last few decades, much attention has focused on the development of nonprecious metal-based catalysts and, in more recent years, their integration in solid-state support materials and devices that operate in water. This review surveys the literature on 3d metal-based molecular catalysts and focuses on their immobilization on heterogeneous solid-state supports for electro-, photo-, and photoelectrocatalytic synthesis of fuels in aqueous media. The first sections highlight benchmark homogeneous systems using proton and CO2 reducing 3d transition metal catalysts as well as commonly employed methods for catalyst immobilization, including a discussion of supporting materials and anchoring groups. The subsequent sections elaborate on productive associations between molecular catalysts and a wide range of substrates based on carbon, quantum dots, metal oxide surfaces, and semiconductors. The molecule–material hybrid systems are organized as “dark” cathodes, colloidal photocatalysts, and photocathodes, and their figures of merit are discussed alongside system stability and catalyst integrity. The final section extends the scope of this review to prospects and challenges in targeting catalysis beyond “classical” H2 evolution and CO2 reduction to C1 products, by summarizing cases for higher-value products from N2 reduction, Cx>1 products from CO2 utilization, and other reductive organic transformations.

Complexes Electro - and and - with First First First Row Transition Transition Metal Metal Metal Metal Metal Metal Metal Metal Metal Metal Metal Metal Metal Metal Metal Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition Transition

تولید سوخت‌های تجدید پذیر از آب فراوان و یا گازهای گلخانه‌ای یک گام مهم به سمت ایجاد تکنولوژی‌های ذخیره‌سازی انرژی پایدار و قابل مقیاس پذیر است. در چند دهه گذشته، توجه زیادی به توسعه کاتالیست های مبتنی بر فلز nonprecious و در سال‌های اخیر، ادغام آن‌ها در مواد پشتیبان حالت جامد و دستگاه‌هایی که در آب عمل می‌کنند معطوف شده‌است. این بررسی، متون مربوط به catalysts های مولکولی مبتنی بر فلز را بررسی می‌کند و روی بی‌حرکت کردن آن‌ها بر روی پشتیبانی حالت جامد ناهمگن برای الکترو -، عکس - و photoelectrocatalytic سوخت‌ها در رسانه‌های آبی تمرکز می‌کند. بخش‌های اول، سیستم‌های همگن را با استفاده از پروتون و CO۲ برای کاهش ۳ d انتقال کاتالیزور و همچنین روش‌های مورد استفاده رایج برای بی‌حرکت کردن کاتالیست، از جمله بحث در مورد مواد پشتیبان و گروه‌های نگهدارنده، نشان می‌دهند. بخش‌های بعدی در مورد رابطه‌های سازنده بین catalysts مولکولی و طیف وسیعی از بس‌ترهای مبتنی بر کربن، نقطه‌های کوانتومی، سطوح اکسید فلز و نیمه‌رساناها توضیح داده می‌شوند. سیستم‌های هیبریدی مولکول - مواد به عنوان "cathodes"، photocatalysts colloidal و photocathodes سازماندهی می‌شوند و در کنار ثبات سیستم و یکپارچگی کاتالیزگر بحث و تبادل نظر می‌شوند. بخش نهایی دامنه این بررسی را به چشم اندازه‌ای و چالش‌های موجود در کاتالیز، فراتر از تکامل فرضیه ۲ و کاهش CO۲ به محصولات C [ ۱ ]، با خلاصه کردن موارد برای محصولات با ارزش بالاتر از کاهش N۲ و دیگر تبدیلات ارگانیک کاهش می‌دهد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemistry
  • ترجمه مقاله General Chemistry
  • مقاله شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله شیمی عمومی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.