Angew：TiO2界面结构光催化甲醇氧化机理

纳米

2020-12-08

对光催化反应过程中，对光催化剂的结构、反应的机理进行理解非常重要，有鉴于此，中国科学技术大学黄伟新、张群，华东理工大学龚学庆等报道了通过原位/时间分辨表征方法、DFT计算相结合，对甲醇在各种锐钛矿晶相TiO₂上光催化氧化反应情况进行研究。

本文要点：

（1）

发现界面位点、界面吸附物种对界面上的能带弯曲、体相-界面载流子移动、界面电子结构/界面电荷转移过程起到显著影响。{001}晶面暴露的TiO₂纳米晶展示了较高密度的4配位Ti原子位点（Ti_4c），该位点能够切断CH₃OH生成CH₃O吸附物种（CH₃O_(a)Ti_4c），该CH₃O_(a)Ti_4c吸附物种的局域态密度主要分布在TiO₂的VBM附近，同时CH₃O_(a)Ti_4c有最高的光催化氧化速率。

（2）

因此，暴露{001}晶面TiO₂纳米晶体在光催化甲醇氧化反应中有最高的催化活性。本文揭示了界面结构对光催化反应性能的巨大作用，展示了光催化反应中以往未被发现的反应机理。

参考文献

Cong Fu, Fei Li, Jiachen Zhang, Dan Li, Kun Qian, Yong Liu, Junwang Tang, Fengtao Fan, Qun Zhang*, Xue-Qing Gong*, Weixin Huang*, Site Sensitivity of Interfacial Charge Transfer and Photocatalytic Efficiency in Photocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2020

DOI: 10.1002/anie.202014037

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202014037