具有大量氧空位(OVs)的光催化劑,具有優異的O2活化性能和電荷分離性能,并且利用O2將苯直接氧化為苯酚的反應中展現出更高的活性。但是,WO3等金屬氧化物表面的氧空位,容易被含氧化合物的反應物或反應中間體修復,導致氧空位的不可逆失活。
有鑒于此,福州大學王心晨教授、張金水教授等報道將Mo摻入WO3晶格中能夠有效地降低形成氧空位的能壘,促使在光催化反應過程中,更多豐富的光致氧空位在表面原位動態生成。
本文要點:
(1)
研究發現,這些由Mo促進生成的光致氧空位能夠確保在工作條件下有足夠數量的氧空位長期存在,因此提高其光催化性能,尤其是在苯的有氧氧化生成苯酚的反應中增強其持久性。
(2)
這些發現提供了一種簡單直接的策略,解決氧空位修復導致氧空位失活的問題,因此富含氧空位的光催化劑能夠持續有效地應用于一系列新興領域,包括涉及O2的氧化還原反應。
參考文獻
Zhenzhen Yu, Dexi Yu, Xiaoyi Wang, Meirong Huang, Yidong Hou, Wei Lin, Masakazu Anpo, Jimmy C. Yu, Jinshui Zhang*, and Xinchen Wang*, Photoinduced Formation of Oxygen Vacancies on Mo-Incorporated WO3 for Direct Oxidation of Benzene to Phenol by Air, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c02086
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c02086