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異相催化劑的基底尺寸對催化活性具有顯著的影響，但是人們對基底影響光驅動催化反應的相關研究非常罕見。

有鑒于此，中國科學院城市環境研究所賈宏鵬等研究不同尺寸的TiO₂基底調控金屬-基底相互作用的方式影響光熱催化CO₂加氫性能。

主要內容

（1）

我們發現尺寸較小的TiO₂構筑Ni/TiO₂-25，樣品具有更強的金屬-基底相互作用，促進光激發電子從TiO₂轉移到Ni納米粒子，這有助于切斷H₂分子，加快光熱催化反應生成CH₄，在Xe燈光熱催化反應（360 ℃）生成CH₄的速率達到227.7mmol g^-1 h^-1。當使用尺寸更大的TiO₂基底構筑Ni/TiO₂-100，由于比較弱的金屬-基底相互作用，以及不充分的電荷分離和提供的活化氫物種較少，因此催化反應產物主要是CO，生成CO的速率94.2 mmol g^-1 h^-1。

（2）

在正常的太陽光照射時進行光熱催化，Ni/TiO₂-25樣品生成CH₄的速率達到63.0 mmol g^-1 h^-1，CH₄選擇性達到99.8 %；Ni/TiO₂-100樣品以90 %的選擇性生成CO，生成CO的反應速率達到30.0 mmol g^-1 h^-1。這項工作發展了調控基底尺寸方法調控光熱催化活性的新型方法。

參考文獻

Qiang Li, Chunqi Wang, Huiling Wang, Jin Chen, Jing Chen, Hongpeng Jia, Disclosing Support-Size-Dependent Effect on Ambient Light-Driven Photothermal CO₂ Hydrogenation over Nickel/Titanium Dioxide, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202318166

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202318166