醌类衍生物捕获CO2的红外光谱电化学研究

采用现场红外光谱电化学技术,研究了2,6-二氯苯醌(DCBQ)和2,6-二甲氧基苯醌(DMOBQ)在乙腈溶液中对CO2的电化学捕获过程.结果表明, 2种醌类衍生物在乙腈溶液中的电化学循环伏安(CV)曲线呈现2对氧化还原峰,遵循连续两步单电子过程.加入CO2后,由于取代基亲电性的不同, 2种衍生物发生了不同的变化:DCBQ仍然呈现2对氧化还原峰,但是第二对还原峰发生了正移动;而DMOBQ的2对氧化还原峰变成1对峰.根据现场红外光谱分析结果分别得到了DCBQ和DMOBQ电化学捕获CO2过程的不同机理. DCBQ是二价阴离子发生化学变化的电化学-电化学-化学(EEC)机理,而DMOBQ则是还原产物一价阴离子自由基参与化学变化的电化学-化学-电化学(ECE)机理.进一步对CO2捕获过程进行了定量分析,得出2种反应的化学计量比均为1∶1.