二等型ジカルボキシレートキャッピング基と光増感剤は、水酸化のためのIRO2ナノ粒子触媒のサイズを制御します

ジカルボン酸リガンド（マロネート、コハク酸塩、およびブチルマロネート）は、水性IRCL（6）2-溶液の加水分解によって合成された直径2 nmのIRO2粒子を安定化します。類似の単一ント酸塩（酢酸塩）およびトリデンテート（クエン酸）カルボキシレートリガンド、およびホスホネートおよびジフォン酸リガンドは、安定剤としてはあまり効果的ではなく、透過型電子顕微鏡検査によって明らかなように、異なる程度のナノ粒子分解を引き起こします。コハク酸塩安定化2 nm IRO2粒子は、硫酸塩/増感溶液における水光酸化のための優れた触媒です。4,4'-位置にマロン酸塩およびコハク酸群を含むルテニウムTris（2,2'-ビピリジル）増感剤も、直径2 nmのIRO2コロイドの良好な安定剤です。これらの結合されたコハク酸ターミングされた感作分子の励起状態放出は、約30 nsの時間スケールで効率的に消光され、おそらくIR（IV）への電子移動により可能性があります。pH 5.8 NA2SIF6/NAHCO3バッファー溶液の1 mの周硫酸溶液で、結合された増感剤の励起状態は、約9 nsの時間尺度で酸化的に消光されます。IR（IV）からRU（III）への電子移動は、8x10（2）s（-1）の1次速度定数で発生し、酸素が進化します。これらの条件下での酸素進化の転換数は約150でした。したがって、増感剤-IRO2ダイアドは、水の光酸化の機能的触媒であり、全体的に可視光水分割システムの有用なビルディングブロックである可能性があります。

Dicarboxylic acid ligands (malonate, succinate, and butylmalonate) stabilize 2 nm diameter IrO2 particles synthesized by hydrolysis of aqueous IrCl(6)2- solutions. Analogous monodentate (acetate) and tridentate (citrate) carboxylate ligands, as well as phosphonate and diphosphonate ligands, are less effective as stabilizers and lead to different degrees of nanoparticle aggregation, as evidenced by transmission electron microscopy. Succinate-stabilized 2 nm IrO2 particles are good catalysts for water photo-oxidation in persulfate/sensitizer solutions. Ruthenium tris(2,2'-bipyridyl) sensitizers containing malonate and succinate groups in the 4,4'-positions are also good stabilizers of 2 nm diameter IrO2 colloids. The excited-state emission of these bound succinate-terminated sensitizer molecules is efficiently quenched on a time scale of approximately 30 ns, most likely by electron transfer to Ir(IV). In 1 M persulfate solutions in pH 5.8 Na2SiF6/NaHCO3 buffer solutions, the excited-state of the bound sensitizer is quenched oxidatively on the time scale of approximately 9 ns. Electron transfer from Ir(IV) to Ru(III) occurs with a first-order rate constant of 8x10(2) s(-1), and oxygen is evolved. The turnover number for oxygen evolution under these conditions was approximately 150. The sensitizer-IrO2 diad is thus a functional catalyst for photo-oxidation of water, and may be a useful building block for overall visible light water splitting systems.