由功能化钴四氮杂大环催化剂与CuInS?/ZnS量子点共价连接的杂化组装体的电荷转移动力学及光化学产氢催化性能

摘要： 尽管钴配合物[Co(CR)X2]+（CR=2,12-二甲基-3,7,11,17-四氮杂双环[11.3.1]十七碳-1(17),2,11,13,15-五烯）作为电催化与光催化产氢及二氧化碳还原催化剂已研究三十余年，但此前仅未功能化的该配合物被用作体相溶液中的自由催化剂?？悸堑酵ü榷ü布奂δ芑肿哟呋?MCs)固定于光捕获材料表面常能有效提升半导体/MC杂化光催化体系的活性，我们首次制备了具有锚定基团的功能化[Co(CR)X2]+配合物（C1，X=Br）——其大环配体15位连接(20,60-二羧基吡啶-40-基)基团。将C1共价连接于CuInS2/ZnS（CISZ）核壳量子点(QDs)表面，获得C1@CISZ杂化组装体。对比研究表明：在相同条件下，C1@CISZ与未功能化的[Co(CR)Br2]+配合物（C2）及CISZ QDs组成的非键合参照体系（记作C2+CISZ）相比，其可见光驱动产氢光催化活性高出2-3倍。值得注意的是，分离的C1@CISZ组装体在长期光解过程中比C2+CISZ体系更稳定。此外，光致发光(PL)与瞬态吸收(TA)光谱研究证实：C1在CISZ QDs表面的共价固定加速了电子从量子点向催化剂的转移，同时延缓了量子点表面的电荷复合过程。这种显著提升的电荷分离效率使得C1@CISZ杂化组装体在光催化产氢方面表现出比C2+CISZ更高的活性。