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叶金花等JACS：光诱导Cu/TiO2动态结构重构促进光催化甲醇制氢

纳米技术
2023-09-09


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反应中心的结构和形状决定了催化反应行为，在催化反应过程中的反应中心通常结构具有动态变化的特点，但是人们并不清楚如何利用这种动态变化改善催化反应。

有鉴于此，日本国立材料研究所（NIMS）叶金花、天津大学宋辉、东南大学林惠文等报道一种简单的光活化方法，能够对担载于TiO2基底上的Cu催化剂在低温甲醇重整催化反应过程实现动态结构重构。

主要内容

（1）

在光照条件中，光照激发催化剂导致TiO2电荷发生转移，能够将由于热催化失活的Cu/TiO2催化剂中失活的Cu2O转化为Cu金属，从而显著改善催化活性和催化剂的稳定性。

（2）

当使用低功率光照射催化剂，Cu/TiO2的制氢速率达到1724.1 μmol g-1 min-1，比大多数经典光催化剂或者热催化过程的性能更好。通过这种光-物质-反应物之间的相互作用，实现了原位调控Cu催化位点，展示了实时调控催化剂的功能。

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参考文献

Shunqin Luo, Hui Song*, Fumihiko Ichihara, Mitsutake Oshikiri, Wenning Lu, Dai-Ming Tang, Sijie Li, Yunxiang Li, Yifan Li, Philo Davin, Tetsuya Kako, Huiwen Lin*, and Jinhua Ye*, Light-Induced Dynamic Restructuring of Cu Active Sites on TiO2 for Low-Temperature H2 Production from Methanol and Water, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c06688

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c06688



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