"Titanium and zinc oxide nanoparticles are proton-coupled electron transfer agents". J. N. Schrauben, R. Hayoun, C. N. Valdez, M. Braten, L. Fridley, J. M. Mayer. SCIENCE 336, 1298 (2012).
DOI: 10.1126/science.1220234
Oxidation/reduction reactions at metal oxide surfaces are important to
emerging solar energy conversion processes, photocatalysis,
and geochemical transformations. Here we show
that the usual description of these reactions as electron transfers is
incomplete.
Reduced TiO2 and ZnO nanoparticles in solution can transfer an electron and a proton to phenoxyl and nitroxyl radicals, indicating that
e– and H+ are
coupled in this interfacial reaction. These proton-coupled electron
transfer (PCET) reactions are rapid and quantitative.
The identification of metal oxide surfaces as
PCET reagents has implications for the understanding and development of
chemical
energy technologies, which will rely on e–/H+ coupling.
Las reacciones de oxidación/reducción en superficies de óxidos metálicos son importantes en procesos emergentes de conversión de energía solar, de fotocatálisis, y de transformaciones geoquímicas. Aquí se muestra que la descripción usual de estas reacciones, a partir de transferencia de electrones, es incompleta. Las nanopartículas reducidas de TiO2 and ZnO en solución pueden transferir un electrón y un protón a radicales fenoxil y nitroxil, indicando que los e– y H+se acoplan en esta reacción interfacial. Estas reacciones de transferencia de electrones por protones acoplados (PCET) son rápidas y cuantitativas. La identificación de las superficies de óxidos metálicos como agentes de reacción PCET tiene implicaciones en el entendimiento y el desarrollo de tecnologías de energía química, basadas en el acoplamiento e–/H+.
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