Durch Licht Aufladbare Mn‐Basierte Metall‐Organische Gerüstverbindungen und Davon Entkoppelte Photokatalyse

Abstract

AbstractDie Entwicklung von multifunktionalen Materialien, die die Hell‐Dunkel‐Entkopplung der natürlichen Photosynthese nachahmen, ist eine zentrale Herausforderung im Bereich der Energieumwandlung. In diesem Artikel stellen wir MnBr‐253 vor, eine edelmetallfreie metall‐organische Gerüstverbindung (MOF), die aus Al‐Metallknotenpunkten, Bipyridin Linkern und MnBr(CO)3(Bipyridin)‐Komplexen aufgebaut ist. Bei Bestrahlung zeigen die MnBr‐253 Kolloide eine Elektronen‐Photoladekapazität von ~42 C ⋅ g−1MOF, mit kompetetiver Photoladerate (1.28 C ⋅ s−1 ⋅ g−1MOF) und einer Umwandlungseffizienz von einfallenden Photonen in Elektronen von ~9,4 % bei 450 nm. Spektroskopische und rechnerische Studien belegen eine effektive Elektronenakkumulation an dem Mn‐Komplex, während die hohe Porosität und Mn‐Beladung die bemerkenswerte Elektronenspeicherleistung erklären. Die geladenen MnBr‐253‐Pulver wurden erfolgreich für die Wasserstoffproduktion unter dunklen Bedingungen eingesetzt und damit die vom Licht entkoppelte Reaktivität der Photosynthese nachgeahmt.