Immagine supplementare dell'apparato di prova. Credito:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202014037
Prof. Huang Weixin e Zhang Qun della University of Science and Technology of China (USTC) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS), insieme ai collaboratori domestici, sondato nell'ossidazione fotocatalitica del metanolo su vari anatasio TiO 2 nanocristalli. I risultati sono stati pubblicati su Angewandte Chemie Edizione Internazionale .
La fotocatalisi basata su semiconduttori ha attirato ampia attenzione sin dalla sua scoperta, grazie alla sua produzione ecologica di combustibile chimico che utilizza l'energia solare.
Una reazione fotocatalitica consiste nell'assorbimento della luce e nella generazione di carica all'interno dei fotocatalizzatori, separazione di carica e migrazione alle superfici del fotocatalizzatore, e reazioni a partecipazione di carica sulle superfici dei fotocatalizzatori. L'ultimo passo, limitazione della velocità delle reazioni fotocatalitiche, comporta un processo di trasferimento di carica interfacciale dalle superfici del fotocatalizzatore agli adsorbati superficiali e le successive reazioni superficiali. Però, per la sua complessità, ci sono molti meno studi su di esso.
Per scoprire il meccanismo sottostante e la correlazione con l'efficienza fotocatalitica, i ricercatori hanno studiato la fotochimica di CH 3 Ossidazione di OH su vari TiO 2 nanocristalli, e la reazione fotocatalitica sonda per studi fondamentali di complesse reazioni fotocatalitiche su fotocatalizzatori di ossido, con caratterizzazioni in situ e risolte nel tempo e calcoli della teoria del funzionale della densità.
I risultati hanno rivelato che il sito superficiale e le corrispondenti specie di metanolo adsorbito hanno dimostrato di influenzare la flessione della banda di valenza, e questi fattori possono quindi determinare il TiO 2 -to-CH 3 Processo di trasferimento di carica interfacciale OH e successivamente l'efficienza fotocatalitica.
La scoperta era coerente con il precedente studio del Prof. Huang, giustificare la fattibilità di catalizzatori modello ossido dai cristalli singoli ai nanocristalli.
Questo studio svela la sensibilità del sito del trasferimento di carica interfacciale, indicando che l'ingegneria della struttura superficiale dei fotocatalizzatori è un approccio efficace per massimizzare le efficienze fotocatalitiche.
