Dalam kajian ini, kesan lapisan Au di atas fotokatod kuprus oksida (Cu2
O) terhadap tindak balas fotoelektrokimia telah
diuji. Lapisan Cu2
O dan Au ini telah disediakan di atas subtrak kaca stanum oksida terdop fluorin (FTO) dalam konfigurasi
yang berlainan, melalui kaedah elektroendapan. Selepas itu, fotokatod ini dicirikan dengan mikroskopi elektron imbasan
berpancaran medan (FESEM), spektroskopi ultra lembayung dan cahaya nampak (UV-Vis) dan analisis fotoelektrokimia.
Daripada imej FESEM, lapisan Au telah berjaya diendapkan di atas substrak FTO dan permukaan Cu2
O. Penyerapan
plasmon Au pada julat cahaya nampak juga terbukti dan ia telah mempertingkatkan penggunaan cahaya nampak untuk
tindak balas fotoelektrokimia. Oleh itu, prestasi fotoelektrokimia fotokatod Cu2
O berplasmon telah meningkat secara
ketara. Di bawah sinaran suria simulasi A.M 1.5, fotokatod Cu2
O terapit Au telah menjanakan ketumpatan fotoarus
yang tertinggi, iaitu ~4 kali ganda peningkatan berbanding prestasi fotokatod Cu2
O tulen.
Kompleks Ru(II), [Ru(bpy)2(pypzH)](PF6)2 dengan bpy = 2,2’-bipiridil dan pypzH= 2-(1H-pirazol-3-il)piridin, telah berjaya disintesis dan dicirikan dengan teknik spektroskopi transformasi Fourier inframerah (FTIR), ultralembayung dan cahaya nampak (UV-Vis), resonans magnet nukleus (RMN), serta spektrometer jisim. Pengiraan dengan kaedah teori fungsi ketumpatan (DFT) dan DFT bersandar masa (TD) telah dijalankan untuk membangunkan struktur optimum dan elektronik kompleks Ru(II). Data yang diperoleh menunjukkan orbital molekul terisi dengan tenaga tertinggi (HOMO) disetempatkan pada logam Ru(II) dan ligan pypzH, manakala orbital molekul tidak terisi dengan tenaga terendah (LUMO) didapati tersebar secara menyeluruh pada kedua-dua struktur ligan bpy. Aktiviti fotomangkin kompleks telah diuji terhadap penguruaian pewarna tekstil bromotimol biru (BTB) disebabkan aktiviti foto [Ru(bpy)2(pypzH)](PF6)2 di bawah sinaran lampu xenon 450W (AM 1.5, penapis inframerah). Kadar dan tertib tindak balas foto-uraian BTB dikenal pasti dan dibincangkan bersama dengan mekanisma foto-uraian BTB.
The Re(I) complex, [Re(PyPzH)(CO)3
Cl] where PyPzH = 2-(1H-pyrazol-3-yl)pyridine, was successfully synthesised
and characterised with an infrared (IR), ultraviolet-visible (UV-Vis), 1
H and 13C nuclear magnetic resonance (NMR)
spectroscopies and X-ray crystallography. The IR spectrum featured three n(C≡O), n(N-H), n(C=N) and n(C=C) signals
at (1860-2020), 3137, 1614 and 1513 cm-1, respectively. The UV-Vis spectrum of the complex exhibited ligand-centred
(π®>*) electronic excitations [λmax = 227 nm, ε = 1.942 x 104 M-1cm-1; lmax = 292 nm, ε = 0.853 x 104 M-1cm-1] and
a metal-to-ligand charge transfer (MLCT) band [lmax = 331 nm, ε = 0.467 x 104 M-1cm-1]. The 13C and 1
H-NMR spectra
exhibited the characteristic signals of the three C≡O (189.0 – 199.0 ppm) and NH (14.84 ppm), respectively. The X-ray
structure of [Re(PyPzH)(CO)3
Cl] showed the crystal adopted a monoclinic system with a C2/c space group [unit cell
dimensions: a = 27.7422(14) Å, b = 11.1456(5) Å, c = 9.2461(4) Å with α = γ = 90º and β = 92.552(2)º]. Density
functional theory (DFT) and time-dependent (TD) DFT calculations were performed to investigate the optimised structural
geometry and electronic properties of the title complex. The results showed that the highest-occupied molecular orbital
(HOMO) was predominantly found on the dπ-orbitals of Re(I), Cl and CO. While the lowest-unoccupied molecular orbital
(LUMO) was located on the PyPzH moiety. The structural and photophysical properties of the [Re(PyPzH)(CO)3
Cl] were
established and the reaction enthalpies for the dissociation of Cl atom in the formation of [Re(PyPzH)(CO)3
]•
were
discussed in view of its potential application for photocatalytic CO2
reduction.