Direct Evidence for a Sequential Electron Transfer–Proton Transfer Mechanism in the PCET Reduction of a Metal Hydroxide Catalyst

化学 质子耦合电子转移 电子转移 催化作用 氢氧化物 质子 质子化 超快激光光谱学 金属 反应机理 三吡啶 光化学 无机化学 光谱学 有机化学 离子 物理 量子力学
作者
Matthew C. Kessinger,J.M. Xu,Kai Cui,Quentin R. Loague,Alexander V. Soudackov,Sharon Hammes‐Schiffer,Gerald J. Meyer
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (3): 1742-1747 被引量:22
标识
DOI:10.1021/jacs.3c10742
摘要

The proton-coupled electron transfer (PCET) mechanism for the reaction Mox-OH + e- + H+ → Mred-OH2 was determined through the kinetic resolution of the independent electron transfer (ET) and proton transfer (PT) steps. The reaction of interest was triggered by visible light excitation of [RuII(tpy)(bpy')H2O]2+, RuII-OH2, where tpy is 2,2':6',2″-terpyridine and bpy' is 4,4'-diaminopropylsilatrane-2,2'-bipyridine, anchored to In2O3:Sn (ITO) thin films in aqueous solutions. Interfacial kinetics for the PCET reduction reaction were quantified by nanosecond transient absorption spectroscopy as a function of solution pH and applied potential. Data acquired at pH = 5-10 revealed a stepwise electron transfer-proton transfer (ET-PT) mechanism, while kinetic measurements made below pKa(RuIII-OH/OH2) = 1.3 were used to study the analogous interfacial reaction, where electron transfer was the only mechanistic step. Analysis of this data with a recently reported multichannel kinetic model was used to construct a PCET zone diagram and supported the assignment of an ET-PT mechanism at pH = 5-10. Ultimately, this study represents a unique example among Mox-OH/Mred-OH2 reactivity where the protonation and oxidation states of the intermediate were kinetically and spectrally resolved to firmly establish the PCET mechanism.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.4应助chencai采纳,获得10
1秒前
doris发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
hhhhh发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
gxq123完成签到,获得积分10
5秒前
3893272_1完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
6秒前
8秒前
9秒前
11秒前
12秒前
陌君子筱发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
WTYNB完成签到,获得积分10
15秒前
贪玩的一德完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
隐形曼青应助精明的文涛采纳,获得10
17秒前
完美世界应助精明的文涛采纳,获得10
17秒前
17秒前
Rain发布了新的文献求助10
18秒前
SAL发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
wzj发布了新的文献求助10
18秒前
贪玩夏柳发布了新的文献求助10
22秒前
25秒前
qq完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
仙女完成签到,获得积分10
26秒前
Zurich完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
无脸男完成签到,获得积分10
28秒前
科研通AI2S应助纯白水晶采纳,获得10
29秒前
hesurui发布了新的文献求助10
29秒前
学术混子发布了新的文献求助10
30秒前
黄毛发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Bend stiffness of submarine cables – an experimental and numerical investigation 5000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7541217
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9125272
关于积分的说明 19495745
捐赠科研通 7137552
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3258205
关于科研通互助平台的介绍 2425555
邀请新用户注册赠送积分活动 2246318