一类四吡啶金属复合物活化二氧化碳的机理研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：

一直以来寻求经济的、丰富的和可再生的能源是人类面临的核心挑战,目前在能量的消耗中有85%的能源来自于化石燃料,化石燃料的燃烧对人类健康以及社会每一方面都造成了严重的影响。燃烧的主要排放物为co₂气体,大量排放导致了温室效应,使得全球气候变暖、冰川融化等一系列问题。由于大气中co₂浓度持续上升,开发利用co₂成为了全球研究的热点。太阳能是目前最有前景的可再生能源之一,利用太阳能能源技术将co₂转化为更容易运输的烃类燃料有助于降低大气中的co₂浓度,同时能部分满足能源的需求。

此外,随着自然界资源的逐渐减少,化石燃料变得越来越昂贵,越来越难获取。因此,目前寻求新能源替代化石燃料是一个必要的选择。co₂光催化还原的研究主要来自于自然光合作用,旨在利用太阳能将h₂o和co₂氧化还原为有用的物质,最终目标是将co₂还原为气体燃料或液体燃料,比如甲酸、甲醇、甲烷或烃类物质,也可以转化为商品化学物质,如甲醛等。理想情况下,人们利用太阳能转化co₂的方法有以下两种方法:一种方法就是直接用光来实现这个机制,这将需要一个错综复杂的分子机制来执行多电子还原过程。另一种方法是首先将光能转化为电能,然后利用电子电化学还原co₂近年来,光催化还原co₂的研究发展迅速,并且取得了很好的效果。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容:

1．利用现代科技文献的查阅方法和手段，如internet，网上图书馆，电子期刊数据库，查阅有关光催化co₂还原，电催化co₂还原等方面理论研究的科技文献资料，并对文献进行综合，分析，研究总结。在此基础上，选择合适的实验方法，拟定出具体研究方案，写出开题报告。

2．查阅文献，设计理论计算方案，确定具体计算步骤，对四吡啶金属复合物的相关性质，结构进行充分了解，通过研究训练培养动手能力，独立思考问题，独立解决问题的能力。

3. 研究的方法与步骤

1.学习并初步掌握量子化学计算软件的安装和操作

2.查阅文献，查阅有关吡啶金属复合物催化二氧化碳的相关研究。

3.设计方案，确定具体实验步骤。

4. 参考文献

[1]zhenguo.guo, siweicheng,claudiocometto, et.al.highly efficient and selective photocatalytic co₂ reduction by iron and cobalt quaterpyridine complexes[j]am.chem.soc.2016,138,9413-9416.

[2]claudiocometto, ryo kuriki,lingjing chen,et.al.a carbon nitride/fe quaterpyridinecatalytic system for photostimulated co₂-to-co conversion with visiblelight[j].am.chem.soc.2018,140,7437-7440.

[3]claudiocometto, lingjing chen,po-kam lo,et.al.highly selective molecular

5. 计划与进度安排

1.2022-12-1～2022-12-15:选题，确定论文方向。

2.2022-2-20～2022-3-7:准备工作，搜集相关资料，翻译英语文献。

3.2022-3-8～2022-3-20:搜集相关资料, 写出开题报告。