Informações Sobre as Vias de Decomposição e o Destino do Ru(Bpy)₃²⁺ Durante a Oxidação Fotocatalítica da Água com S₂O₈²⁻

O sistema mais amplamente aceito para o processo fotocatalítico homogêneo de oxidação de água consiste em um catalisador de oxidação de água, RuII(bpy)32+ como uma fotobomba e S2O82- como o aceptor de elétrons de sacrifício. No entanto, esse sistema é muito inferior ao ideal porque o RuII(bpy)32+ sofre uma decomposição muito rápida e, como resultado, o processo é interrompido antes que todo o S2O82- seja consumido. A este respeito, suas vias de decomposição e o destino de RuII(bpy)32+ devem ser elucidados para projetar sistemas fotocatalíticos de oxidação de água mais eficientes.

Descobrimos que existem dois caminhos para a decomposição de RuII(bpy)32+ no sistema light−RuII(bpy)32+−S2O82−. A primeira é a formação de radicais OH• em pH >6 através da oxidação de OH‑ por RuIII(bpy)33+ no escuro, que atacam o ligante bpy de RuII(bpy)32+. Este é um caminho de decomposição menor e escuro. Durante a irradiação, não apenas RuII(bpy)32+, mas também RuIII(bpy)33+ torna-se fotoexcitado e o RuIII(bpy)33+ fotoexcitado reage com S2O82- para produzir um intermediário que se decompõe em Ru μ-oxo dímeros cataliticamente ativos quando o intermediário a concentração é baixa ou em espécies oligoméricas Ru μ-oxo cataliticamente inativas quando a concentração intermediária é alta. Esta é a principal via de decomposição induzida pela luz. Quando a concentração de RuII(bpy)32+ é baixa, o sistema light−RuII(bpy)32+−S2O82− produz O2 mesmo na ausência de quaisquer catalisadores adicionados através da via escura produtora de O2. Quando a concentração de RuII(bpy)32+ é alta, o sistema não produz O2 porque a taxa geral para a via de decomposição induzida por luz é muito mais rápida do que a via escura produtora de O2 (ACS Catal.2016,6, 8361 −8369).

Em primeiro lugar, a intensidade da luz que atinge o local da reação precisa ser maior. Em um comprimento de onda, a potência da luz era de 1 a 2 mW/cm2. Em segundo lugar, a entrada e saída de gás do QYM-01 precisam ser instaladas como portas para circulação de água. Por último, para verificar o poder da luz, devemos remover a tampa da máquina e mover o detector. Quanto ao Tracera, a detecção de ácido fórmico requer muitas etapas.

Tracera High Sensitivity
Gas Chromatograph System

Após a entrevista, o professor Yoon disse: "Devido aos poucos exemplos de sua instalação, o QYM tem muito a ser melhorado, como estabilidade ou usabilidade. Por outro lado, estou impressionado que Shimadzu tenha uma tecnologia original sem precedentes, como como QYM, e esperamos seu futuro avanço." O que mais nos agradou foi que ele acrescentou: "Podemos cooperar juntos para ser a ponte entre a Coréia e o Japão e tornar os dois países mais ricos por meio dos instrumentos e soluções da Shimadzu".