中科院贾宏鹏/陈儆研究员Appl. Catal. B：光响应最大化增强光热催化甲苯氧化

发表期刊：ACB

第一作者：贾宏鹏

通讯作者：陈儆研究员

发表单位：中国科学院大学

实验方向：光热催化

中国科学院大学贾宏鹏研究员与陈儆研究员团队创新构建了表面取代型Cu-Ox-Ce固溶体催化体系，其结构特征在于二氧化铈载体表面均匀分散着纳米级氧化铜（CuOx）团簇。研究团队通过多尺度表征技术揭示，金属-载体强相互作用（MSI）可精准调控三重界面活性位点（Cu+-氧空位-Ce3+）的空间分布密度及表面晶格氧物种浓度。这种独特的界面工程策略不仅实现了活性位点的原子级均匀分散，显著增强了反应物分子的吸附与活化效率，而且通过丰富表面晶格氧含量，有效突破了苯甲酸盐深度脱羧反应的速率瓶颈。

为应对挥发性有机物（VOCs）污染治理与清洁能源技术革新的双重挑战，光热协同催化技术正成为环境催化领域的前沿研究方向。针对甲苯氧化这类具有显著结构敏感性的反应过程，如何通过催化剂设计实现光响应特性的三重突破（光捕获效率、电荷分离能力、表面反应活性）成为提升催化性能的核心科学问题。揭示二氧化铈（CeO?）载体形貌与其光响应行为之间的构效关系，对于建立高效光热催化剂的理性设计准则具有重要意义。研究表明，金属-载体强相互作用（MSI）在不同形貌CeO?（纳米棒、纳米片、纳米立方体）负载的Cu基催化剂体系中呈现显著差异，这恰好为研究光响应机制的主控因素提供了理想模型。通过系统对比不同形貌Cu/CeO?催化剂的光谱吸收特性、电荷传输路径及表面反应动力学，有望突破传统认知框架，建立从原子尺度界面结构到宏观催化性能的完整理论模型。该研究不仅为VOCs治理技术的创新提供材料基础，更为光热催化领域的形貌工程策略开辟了新的理论视角。

论文第一作者为：贾宏鹏

论文通讯作者为：陈儆研究员

化石燃料的大量开采，致使二氧化碳大量排放，加剧了温室效应，破坏了碳循环，这引起了人们的极大关注。利用太阳能将二氧化碳转化为高附加值化学品和燃料，是解决这些问题的一项前景广阔的技术。合理设计和开发有效的光催化剂，是实现高活性和高选择性二氧化碳转化的关键。PHI 正逐渐成为传统 CN 的替代品，有望实现高效的二氧化碳转化。但它的光催化性能仍受限于电荷分离能力弱和活性位点稀缺。构建异质结可有效促进 PHI 的电荷分离。过渡金属酞菁 MPcs 因能级合适，且拥有 M-N4 类单原子位点，成为理想的候选半导体。其中，CoPc 的 * COOH 形成能垒较低，*CO 结合能适度，有利于实现 CO2到 CO 的选择性转化。因此，构建维度匹配、界面连接紧密的超薄 CoPc/PHI 异质结，有望实现高活性和高选择性的 CO2光转化。此外，利用原位时间分辨技术揭示电荷转移和催化机理意义重大，但极具挑战。

#文献速递丨史无前例！光催化领域新突破，江海龙教授最新Angew！

#文献速递丨3月份光催化领域高热度文章转载

#2024年1月热门文献汇总

1

END

1

 北京镁瑞臣科技有限公司（简称）创立于2018年3月，总部位于北京市海淀区百旺弘祥科技产业园，公司集科研仪器研发制造、销售、服务于一体，以光催化行业为经营主线，致力于环境清洁、新能源、新材料、碳中和纵向深入发展和横向拓展并行的高科技企业。具有中关村高新技术企业认证和国家高新技术企业资质，企业信用评级AAA级企业认证，ISO9001质量管理体系质量认证及多项实用新型和发明专利。   

 公司在光催化实验设备技术研发方面不断攻克技术难题，为光催化降解污染物、光解水制氢制氧或全解水、光催化二氧化碳还原、光催化合成氨（固氮）、光催化降解VOC、甲醛等实验提供运行更稳定、操作更便捷的实验设备整体解决方案。目前业务遍及全国，为淮北师范大学、清华大学、北京化工大学、北京大学、天津大学、上海交通大学、华东理工大学、武汉大学、西安交通大学、南京工业大学、南京林业大学、东北师范大学、福州大学、中科院物理研究所等科研机构提供了周到满意的服务，赢得了良好口碑。

 立志于在光催化行业深耕细作厚积薄发，用品牌和服务成就每一个应该成功的人，愿成为您科研路上最真诚的伙伴！

产品推荐

服务号

扫码关注

订阅号

扫码关注

小红书

扫码关注

抖音号

扫码关注