Espectroelectroquímica de fotocatalizadores supramoleculares para reducción de CO<SUB>2</SUB>

Abstract

La reducción electrocatalítica de CO2 usando complejos de rutenio polipiridilo, Ruα y Ruβ, se estudió por voltamperometría en dimetilformamida DMF con 1M H2O. El primer proceso de reducción para Ruα y Ruβ en DMF: H2O muestra reversibilidad en su respuesta voltamétrica. Los potenciales redox de las ondas son -0.64 V (α) y -0.60 V (β) (vs Ag/AgCl). La corriente de la onda catódica para Ruα y Ruβ se incrementa con la adición de CO2 a la solución lo que indica reducción catalítica de CO2 en -0.60 V y -0.57 V respectivamente. La presencia de un sitio reactivo de nitrógeno en el ligando ptpb (4,5,9,11,14 -pentaaza-benzo(α o β)-trifenileno) facilita la formación de un intermediario tipo carbamato. Se describen reflectancias diferenciales, R/R vs. potencial en N2 y CO2, a 575 y 564 nm empleadas para seguir la formación de las especies radicales monoreducidas Ruα•- and Ruβ•-

A combination of electro and spectroelectrochemistry have been used to study the electrocatalytic reduction of CO2 in the presence of ruthenium polypyridyl, Ru and Ruβ, complexes. Measurements were conducted in DMF:H2O. The first redox processes for Ruα and Ruβ show reversible voltammetric waves at -0.64 V and -0.60 V vs Ag/AgCl respectively. A clear increase in the cathodic wave of both Ruα and Ruβ occurs when CO2 is added to the solution pointing to a catalytic wave of the CO2 reduction at -0.60 V and -0.57 V respectively. The presence of a reactive nitrogen site on the ptpb (4,5,9,11,14 -pentaaza-benzo(α o β) -triphenylene) (either α or β) ligand facilitates the formation of a CO2 carbamate-type intermediate. Differential reflectance, R/R, vs. potential profiles in N2 and CO2 solutions show the consumption of the complex radical anion in the presence of CO2. R/R /potential curves are shown at 575 and 564 nm to track the electrochemical evolution of monoreduced Ruα •- and Ruβ •- radicals respectively