Исследование процесса фотолиза воды в присутствии координационных соединений меди и рутения
|
СтатусДиссертация была зашищена 11 сентября 2020Утверждена Национальным Советом 30 октября 2020 Автореферат – 1.48 Mb / на румынскомДиссертацияCZU 541.145(043.2)
|
Ключевые слова
фотолиз, вода, водород, кислород, фотоанод, диоксид титана, рутений, медь, электрохимия, фотоэлектрохимические ячейки, ТФПАннотация
Структура диссертации: введение, четыре главы, общие выводы и рекомендации, библиография из 145 наименований, 142 страниц основного текста, 6 приложений, 88 рисунков, 25 таблиц и 81 уравнение. Результаты опубликованы в 14 научных работах.
Область исследования: 144.01 – Физическая химия.
Цель работы: исследование процесса фотолиза воды в присутствии полученных новых сенсибилизаторов, электронных ловушек, катализаторов, фотокатализаторов на основе координационных соединений меди и рутения для разработанных фотоэлектрохимических ячеек.
Задачи исследования: изучение фотофизических, электрохимических свойств и потенциала применения синтезированных новых молекулярных систем на основе бидентатных и тридентатных комплексов рутения и меди, а также концептуализация механизма реакций фотолиза воды на фотоактивных поверхностях полупроводников окиси титана (IV), сенсибилизированных полученными новыми аддитивами.
Научная новизна и оригинальность: фундаментальный анализ процесса фотолиза воды в присутствии синтезированных новых добавок. Разработка фотоэлектрических и фотокаталитических систем способствовала получению и характеристике нескольких классов молекулярных систем: 2 типа электронных ловушек на основе Ru(II) и Ru(III), связанных в комплекс с хинолинопиридиновыми лигандами; 3 новых красителя на основе халькона; 1 комплексное соединение для окисления воды; 1 комплекс для восстановления воды и еще 13 других производных и новых промежуточных соединений с донорными и акцепторными функциональными группами.
Полученные научные результаты: полученные и изученные оригинальные фотоактивные молекулярные системы, сенсибилизаторы и фотокатализаторы на основе рутения и меди, а также продемонстрированые фотоактивные свойства способствовали разработке концепции механизма фотолиза воды в бисекционных фотоэлектрохимических ячейках для практического получения водорода из воды.
Теоретическое значение: полученные результаты обеспечивают более глубокое знание методов синтеза, очистки и характеристики аддитивов современными физико- химическими методами (ИК, масс-спектрометрия, УФ-спектроскопия, ЯМР, рентгеновская дифракция, циклическая вольтамперометрия и молекулярное моделирование ТФП), что позволяет разрабатывать и синтезировать более эффективные компоненты для процесса фотолиза воды.
Практическая значимость работы: Сенсибилизированные поверхности полупроводников TiO2 с координационными соединениями с бидентатными и тридентатными пиридиновыми лигандами демонстрируют значительную фотоактивность при разложении воды, обеспечивая ценные результаты (η = 7,2%, Emax = 1,14 В) в преобразовании солнечной энергии в фотоэлектрический ток и химическую энергию.
Использование результатов исследования: Полученные результаты показывают
возможность использования новых полученных хромофоров и фотокатализаторов в
фотоэлектрохимических ячейках для электролиза воды.
Официальные оппоненты
- Alexandru Dicusar
доктор хабилитат, профессор, Институт прикладной физики - Ioan Iordache
doctor, Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Tehnologii Criogenice si Izotopice, Râmnicul Vâlcea
Члены Ученого Совета
- Tudor Lupaşcu, председатель
доктор хабилитат, профессор, Институт химии АНМ - Olga Covaliova, секретарь
доктор хабилитат, профессор, Институт химии АНМ - Maria Gonţa, член
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Natalia Gorincioi, член
доктор, доцент, Институт химии АНМ - Mihail Ciobanu, член
доктор хабилитат, доцент
Диссертации
