Porfirin temelli metal-organik kafes yapıları ile fotokatalitik hidrojen eldesi

Porfirin temelli PCN-222 metal-organik kafes yapıları kullanılarak simüle edilmiş gün ışığı altında tam su ayrışması reaksiyonu porfirin merkezi Zn(II), Fe(III), Mn(III), Co(II) ya da halka boşluğu metal içermediği durumlarda yürütülmüştür. Metal iyonun fotokatalitik su ayrışması reaksiyonu üzerine etkisi incelenerek literatürde bu alandaki mevcut boşluk doldurulmuştur. Simüle edilmiş gün ışığı altında, PCN-222(Zn), MeOH varlığında gram fotokatalizör başına saatte 65,8 μmol g1 sa1'e karşılık gelen toplam 1,5 mmol H2 üreterek en yüksek H2 oluşum aktivitesini göstermiş ve bu değerin literatürdeki bazı Pt içeren MOF yapılarından daha yüksek olduğu saptanmıştır. İlaveten, PCN-222(M) katalizörlerine ait değerlik band enerji seviyesi suyun oksidasyon potensiyelinden daha pozitif değerlere gittikçe, O2 üretiminin H2 üretimine göre stokiyometrik oranda gerçekleştiği belirlenmiştir. H2 ve O2 üretim mekanizmasını aydınlatmak amacıyla transient absorpsiyon (TA) spektroskopisi çalışmaları yürütülmüş ve yük ayırımı, ve pozitif holün mikro saniye mertebesinde suyu oksitleyebileceğine dair kuvvetli kanıtlar elde edilmiştir.