Lightway - 應用資訊

Lightway 光反應量子產率量測系統

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下面說明使用此系統的多項應用。
(量測者：東京工業大學理學院化學系玉置悠祐 (Yusuke Tamaki) 副教授)

使用 Ru-Re 超分子複合體光觸媒，量測 CO2 還原反應的光反應量子產率

量測光反應量子產率

使用一個 Ru-Re 超分子複合體光觸媒 (圖 1)，量測二氧化碳還原反應的量子產率。樣品以 470 nm 的 17 × 10-9 einstein·s-1 光照射，然後量測吸收光譜和吸收的光子數。接著會使用氣相層析儀定量還原反應產生的一氧化碳。圖 2 繪出產生的一氧化碳量與吸收的光子數之相關性。由於圖 2 中的反應量子產率對應至斜率，指定實驗取得 40% 的結果。

Diagram of Ru-Re Supramolecular Complex Photocatalyst Reaction

圖1. Ru-Re超分子複合體光觸媒反應示意圖

Quantity of Carbon Monoxide Generated vs. Number of Photons Absorbed

圖 2 一氧化碳產生量與吸收的光子數

 

量測中間產物

已嘗試在 Ru-Re 超分子複合體光觸媒的二氧化碳光還原反應期間 (圖 1)，直接觀察中間產物。光觸媒反應期間測得的吸收光譜之時程變化，如圖 3 所示。相對於量測開始時測得之吸收光譜的差異光譜，如圖 4 所示。圖 3 和圖 4 中，在 550 nm 附近觀察到的新吸收，是中間產物的吸收光譜造成的。與先前報告的結果比較，證實中間產物為 Ru-Re 超分子複合體光觸媒的光電子傳遞反應，產出之單電子還原分子。

Ru-Re Supramolecular Complex Photocatalyst Reaction Spectral Measurement Results

圖 3. Ru-Re 超分子複合體光觸媒反應光譜量測結果

Ru-Re Supramolecular Complex Photocatalyst Reaction Difference Spectra Calculation Results

圖 4. Ru-Re 超分子複合體光觸媒差異光譜計算結果