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Baranov M.Autor o CoautorPoblet JmAutor o Coautor
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Soluble Complexes of Cobalt Oxide Fragments Bring the Unique CO2Photoreduction Activity of a Bulk Material into the Flexible Domain of Molecular Science

Publicado en:Journal Of The American Chemical Society. 143 (49): 20769-20778 - 2021-12-15 143(49), DOI: 10.1021/jacs.1c08817

Autores: Zhang, Guanyun; Baranov, Mark; Wang, Fei; Poblet, Josep M; Kozuch, Sebastian; Leffler, Nitai; Shames, Alexander, I; Clemente-Juan, Juan M; Neyman, Alevtina; Weinstock, Ira A

Afiliaciones

Ben Gurion Univ Negev, Dept Chem, IL-84105 Beer Sheva, Israel - Autor o Coautor
Ben Gurion Univ Negev, Dept Phys, IL-84105 Beer Sheva, Israel - Autor o Coautor
Ben Gurion Univ Negev, Ilse Katz Inst Nanoscale Sci & Technol, IL-84105 Beer Sheva, Israel - Autor o Coautor
Departament de Química Física i Inorgànica, Universitat Rovira i Virgili, Tarragona, 43007, Spain - Autor o Coautor
Department of Chemistry, The Ilse Katz Institute for Nanoscale Science and Technology, Ben-Gurion University of the Negev, Beer Sheva, 84105, Israel - Autor o Coautor
Department of Physics, Ben-Gurion University of the Negev, Beer Sheva, 84105, Israel - Autor o Coautor
Instituto de Ciencia Molecular (ICMol), Universidad de Valencia, Paterna, 46980, Spain - Autor o Coautor
Univ Rovira & Virgili, Dept Quim Fis & Inorgan, Tarragona 43007, Spain - Autor o Coautor
Univ Valencia, Inst Ciencia Mol ICMol, Paterna 46980, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

The deposition of metal oxides is essential to the fabrication of numerous multicomponent solid-state devices and catalysts. However, the reproducible formation of homogeneous metal oxide films or of nanoparticle dispersions at solid interfaces remains an ongoing challenge. Here we report that molecular hexaniobate cluster anion complexes of structurally and electronically distinct fragments of cubic-spinel and monoclinic Co3O4 can serve as tractable yet well-defined functional analogues of bulk cobalt oxide. Notably, the energies of the highest-occupied and lowest-unoccupied molecular orbitals (HOMO and LUMO) of the molecular complexes, 1, closely match the valence- and conduction-band (VB and CB) energies of the parent bulk oxides. Use of 1 as a molecular analogue of the parent oxides is demonstrated by its remarkably simple deployment as a cocatalyst for direct Z-scheme reduction of CO2 by solar light and water. Namely, evaporation of an aqueous solution of 1 on TiO2-coated fluorinated tin oxide windows (TiO2/FTO), immersion in wet acetonitrile, and irradiation by simulated solar light under an atmosphere of CO2 give H2, CO, and CH4 in ratios nearly identical to those obtained using 20 nm spinel-Co3O4 nanocrystals, but 15 times more rapidly on a Co basis and more rapidly overall than other reported systems. Detailed investigation of the photocatalytic properties of 1 on TiO2/FTO includes confirmation of a direct Z-scheme charge-carrier migration pathway by in situ irradiated X-ray photoelectron spectroscopy. More generally, the findings point to a potentially important new role for coordination chemistry that bridges the conceptual divide between molecular and solid-state science. ©

Palabras clave
catalystco3o4efficientnanocrystalsnanomaterialsphotocatalystsreductionsemiconductorwater oxidationBulk materialsCarbon dioxideCobalt compoundsCoordination reactionsDeposition of metalsEnergyFluorinated tin oxidesInterface statesMagnetic-propertiesMetal nanoparticlesMetal-oxideMetalsMolecular orbitalsMolecular scienceMulticomponentsOxide filmsPhoto reductionPhotocatalytic activitySolid-state devicesSoluble complexesTin oxidesTitanium dioxideX ray photoelectron spectroscopy

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Journal Of The American Chemical Society debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2021, se encontraba en la posición 16/179, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Chemistry, Multidisciplinary. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 1.22. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 14 Nov 2024)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 1.78 (fuente consultada: FECYT Feb 2024)
  • Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions: 4.75 (fuente consultada: Dimensions May 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-05-20, el siguiente número de citas:

  • WoS: 28
  • Scopus: 32
  • Europe PMC: 1
  • Google Scholar: 25
  • OpenCitations: 34
Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-05-20:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 28.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 28 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 2.
  • El número de menciones en la red social Facebook: 1 (Altmetric).
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 3 (Altmetric).
Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Israel.