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Hydrogen Evolution Mediated by Cobalt Diimine-Dioxime Complexes: Insights into the Role of the Ligand Acid/Base Functionalities

Authors :
Cyrille Costentin
Sharon Hammes-Schiffer
Vincent Artero
Dongyue Sun
Aparna Karippara Harshan
Jacques Pécaut
Solar fuels, hydrogen and catalysis (SolHyCat)
Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Department of Chemistry, The Pennsylvania State University
Pennsylvania State University (Penn State)
Penn State System-Penn State System
Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST )
SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES)
Department of Chemistry, Yale University
Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox Biomimétique (DCM - CIRE )
Département de Chimie Moléculaire (DCM)
Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox (DCM - CIRE )
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Source :
ChemElectroChem, ChemElectroChem, Weinheim : Wiley-VCH, 2021, 8 (14), pp.2671-2679. ⟨10.1002/celc.202100413⟩, ChemElectroChem, 2021, 8 (14), pp.2671-2679. ⟨10.1002/celc.202100413⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.

Abstract

International audience; The benchmarking of the performance for H-2 evolution of cobalt diimine-dioxime catalysts is provided based on a comprehensive study of their catalytic mechanism. The latter follows an ECE'CC pathway with intermediate formation of a Co(II)-hydride intermediate and second protonation possibly at a basic site of the ligand, acting as a proton relay. This suggests an intramolecular coupling between the hydride and protonated ligand as the proton concentration-independent rate-determining step controlling the turnover frequency for H-2 evolution.

Details

Language :
English
ISSN :
21960216
Database :
OpenAIRE
Journal :
ChemElectroChem, ChemElectroChem, Weinheim : Wiley-VCH, 2021, 8 (14), pp.2671-2679. ⟨10.1002/celc.202100413⟩, ChemElectroChem, 2021, 8 (14), pp.2671-2679. ⟨10.1002/celc.202100413⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....178791456b59e23875196f4597e9560c