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]
卷期号:147 (6): 4726-4730 被引量:6
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
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
1秒前
Jasper应助等于几都行采纳,获得10
1秒前
壮观的海豚完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
4秒前
5秒前
干净芷蕾发布了新的文献求助10
5秒前
嘉心糖应助风清扬采纳,获得30
5秒前
DAYBYDAY完成签到 ,获得积分10
7秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
852应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
天晴应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得80
8秒前
8秒前
8秒前
An完成签到,获得积分10
9秒前
11发布了新的文献求助10
9秒前
NexusExplorer应助傻子与白痴采纳,获得10
9秒前
10秒前
神勇的冰姬完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
脂肪小米粥完成签到,获得积分10
13秒前
春衫发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
科研通AI6.4应助racill采纳,获得10
15秒前
Eana发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
20秒前
songchaohui发布了新的文献求助10
20秒前
wdg发布了新的文献求助20
21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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
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 7367337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8975402
关于积分的说明 19081773
捐赠科研通 7011113
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224527
关于科研通互助平台的介绍 2387902
邀请新用户注册赠送积分活动 2205060