Przejdź do treści

Ag–In–Zn–S Quaternary Nanocrystals Prepared from InCl2 Precursor: Photophysical and Spectroscopic Properties and Application as Visible Light Photocatalysts of Aromatic Aldehyde Photoreduction

Wykazano, że niestechiometryczne czwartorzędowe nanokryształy Ag-In-Zn-S przygotowane z InCl2 wykazują zależną od składu selektywność w ważnych przemysłowo procesach aldehydów aromatycznych, takich jak redukcja furfuralu, co nigdy nie było raportowane dla tego typu nanomateriałów. Przygotowano dwa zestawy nanokryształów wykazujących fotoluminescencję w kolorze czerwonym (731 nm) i zielonym (528 nm), w skrócie odpowiednio R i G. Te hydrofobowe nanokryształy R i G można łatwo przekształcić w hydrofilowe poprzez wymianę ich głównych ligandów na ligandy kwasu 11-merkaptoundekanowego (MUA), uzyskując nanocząstki R-MUA i G-MUA. Wszystkie badane nanokryształy (hydrofobowe i hydrofilowe) wykazywały długi czas fotoluminescencji, co sugeruje ich potencjalnie obiecujące właściwości fotokatalityczne. Redukcję aldehydów przeprowadzono w temperaturze pokojowej w niepolarnym rozpuszczalniku (C6D6) lub w wodzie (D2O), stosując zielone, niebieskie i ultrafioletowe diody elektroluminescencyjne (LED) jako źródło promieniowania. p-toluenotiol i izopropanol testowano jako środki redukujące, a octan cezu (AcOCs), trietyloaminę (Et3N) i tert-butanolan potasu (tert-BuOK) testowano jako zasady. W reakcji redukcji furfuralu hydrofobowe nanokatalizatory R emitujące światło czerwone (np. = 2,0 eV) selektywnie dawały alkohol furfurylowy, niezależnie od zastosowanej pary reduktor/zasada. Nanokatalizatory G emitujące światło zielone (np. = 3,2 eV) w tej samej reakcji testowej selektywnie dały deoksyfuroinę jako produkt sprzęgania pinakolu. Fotokatalityczna redukcja furfuralu w środowisku wodnym (D2O) reduktorem p-toluenotiolowym spowodowała selektywne utworzenie alkoholu furfurylowego, którego stopień konwersji wzrastał wraz ze wzrostem mocy zastosowanej zasady. W przypadku braku zasady selektywnie otrzymano hydrofuroinę. 

Artykuł:

Chemistry of Materials

Autorzy z PW:

Adam Proń, Patrycja Kowalik, Piotr Bujak, Waldemar Tomaszewski, Wojciech Lisowski

Rok wydania: