Molecular Uranium Dioxide-Mediated CO2 Photoreduction

化学 二氧化铀 二氧化碳 环境化学 放射化学 有机化学 冶金 材料科学
作者
Xue‐Lian Jiang,Jia Zhuang,Guohai Deng,Jun‐Bo Lu,Chongyang Zhao,Ning Jiang,Han‐Shi Hu,Mingfei Zhou,Jun Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.4c17188
摘要

The reduction of CO2 mediated by transition metals has garnered significant interest, yet little is known about the reduction of CO2 using f-element compounds. Herein, the reduction of CO2 to CO by tetravalent uranium (UIV) compound UO2 is investigated via matrix isolation infrared spectroscopy and quantum chemical study. Our results reveal that a stable carbonate intermediate OUIVCO3 (A) can be prepared at low temperatures (4-12 K). Through photolytic reactions of A under visible-light irradiations (495 nm < λ < 580 nm), the charge-separated pentavalent UV isomer [UVO2]+[(η2-O2C)]- (B) is produced through electron transfer from the quasi-atomic U-7s orbital to the CO2 moiety. Sequentially, one C═O bond in CO2 breaks by successive UV-visible irradiation (250 nm < λ < 580 nm), and the photolysis generates the products CO and hexavalent UVI compound UVIO3 following two intermediates UVIO3(CO) (C) and UVIO3(OC) (D) with a physiosorbed carbonyl group. Moreover, the evolution of oxidation states from electron-rich UIV to UVI on multiple potential energy surfaces of different electronic states involving configurations U(f1s1 → f2 → f1 → f0) is further demonstrated. Our findings unveil a mechanism for the photoreduction of CO2 by a UO2 molecule. This strategy can be used to design molecular and solid-state catalysts for depleted uranium for CO2 reduction reactions.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
莴苣完成签到,获得积分10
1秒前
渡劫完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
谭玲慧完成签到 ,获得积分10
4秒前
稳重完成签到 ,获得积分10
4秒前
Kuga应助Loooong采纳,获得10
5秒前
水星完成签到 ,获得积分10
5秒前
mine完成签到,获得积分20
6秒前
hhh123完成签到,获得积分10
6秒前
wp关闭了wp文献求助
6秒前
黄瓜橙橙完成签到,获得积分0
7秒前
绿灯请通行完成签到,获得积分20
8秒前
zhangsir完成签到,获得积分10
8秒前
像鱼完成签到,获得积分10
9秒前
12秒前
獭祭鱼完成签到,获得积分10
13秒前
科研的豪哥完成签到 ,获得积分10
13秒前
Leohp完成签到,获得积分10
14秒前
林夕水函完成签到,获得积分20
15秒前
user_huang完成签到,获得积分10
17秒前
Yvan完成签到,获得积分10
17秒前
zuijiasunyou完成签到,获得积分10
17秒前
江湖有九哥完成签到,获得积分10
17秒前
东风完成签到,获得积分10
17秒前
wp关闭了wp文献求助
18秒前
尹冰露完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
科目三应助韭菜盒子采纳,获得10
21秒前
一一应助韭菜盒子采纳,获得10
21秒前
赘婿应助韭菜盒子采纳,获得10
21秒前
123完成签到 ,获得积分10
22秒前
科研小牛马完成签到,获得积分10
23秒前
美满的稚晴完成签到 ,获得积分10
24秒前
八点必起完成签到,获得积分10
24秒前
Ares完成签到,获得积分10
24秒前
山神厘子完成签到,获得积分10
25秒前
ryan1300完成签到 ,获得积分10
25秒前
一心完成签到,获得积分10
25秒前
自然安寒发布了新的文献求助10
25秒前
打牙祭发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Future Approaches to Electrochemical Sensing of Neurotransmitters 1000
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 1000
盐环境来源微生物多相分类及嗜盐古菌基因 组适应性与演化研究 500
Thermal Expansion of Solids (CINDAS Data Series on Material Properties, v. I-4) 470
American Historical Review - Volume 130, Issue 2, June 2025 (Full Issue) 400
Canon of Insolation and the Ice-age Problem 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3910481
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3456046
关于积分的说明 10886981
捐赠科研通 3182120
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1759034
邀请新用户注册赠送积分活动 850774
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 792264