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
西伯利亚大尾巴狼完成签到,获得积分10
刚刚
安静的缘分完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
狄狄发布了新的文献求助10
刚刚
叹千泠完成签到,获得积分10
1秒前
minjeong完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
玛卡巴卡完成签到,获得积分10
2秒前
DueDue0327完成签到,获得积分10
2秒前
何灿发布了新的文献求助10
2秒前
三得利的乌龙茶完成签到,获得积分10
2秒前
隐形曼青应助Kestis.采纳,获得10
3秒前
老实的清炎完成签到,获得积分10
3秒前
王佩洋完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
好运常在完成签到 ,获得积分10
3秒前
鹿若风完成签到,获得积分10
3秒前
Mark完成签到,获得积分10
4秒前
xian完成签到,获得积分10
4秒前
skf完成签到,获得积分10
4秒前
务实的筝完成签到,获得积分10
4秒前
lalala发布了新的文献求助10
4秒前
zz发布了新的文献求助10
4秒前
JamesPei应助文静的蜗牛采纳,获得10
4秒前
X10230发布了新的文献求助10
4秒前
bkagyin应助风中的向卉采纳,获得30
5秒前
grace完成签到 ,获得积分10
5秒前
爆米花应助lilei采纳,获得10
6秒前
6秒前
Roy完成签到,获得积分10
6秒前
千里完成签到,获得积分10
6秒前
BK2008完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
qiqi0426发布了新的文献求助10
6秒前
wuxia完成签到,获得积分20
7秒前
kmkz完成签到,获得积分10
7秒前
内向汽车完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
dun完成签到,获得积分10
8秒前
好好睡觉完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
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 7066526
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8727767
关于积分的说明 18469724
捐赠科研通 6596997
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3125951
关于科研通互助平台的介绍 2221849
邀请新用户注册赠送积分活动 2101528