Imagen complementaria del aparato de prueba. Crédito:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202014037
Prof. Huang Weixin y Zhang Qun de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) de la Academia de Ciencias de China (CAS), junto con colaboradores domésticos, investigado en la oxidación fotocatalítica de metanol en varios anatasa TiO 2 nanocristales. Los resultados fueron publicados el Edición internacional Angewandte Chemie .
La fotocatálisis basada en semiconductores ha atraído una gran atención desde su descubrimiento, debido a su producción ecológica de combustible químico que utiliza energía solar.
Una reacción fotocatalítica consiste en la absorción de luz y la generación de carga dentro de los fotocatalizadores, separación de cargas y migración a superficies de fotocatalizadores, y reacciones de carga participada en superficies de fotocatalizador. El último paso, limitación de la velocidad de las reacciones fotocatalíticas, implica un proceso de transferencia de carga interfacial desde las superficies del fotocatalizador a los adsorbatos superficiales y las reacciones superficiales subsiguientes. Sin embargo, por su complejidad, hay muchos menos estudios al respecto.
Para descubrir el mecanismo subyacente y la correlación con la eficiencia fotocatalítica, los investigadores estudiaron la fotoquímica de CH 3 Oxidación de OH en varios TiO 2 nanocristales, y la reacción fotocatalítica de sonda para estudios fundamentales de reacciones fotocatalíticas complejas en fotocatalizadores de óxido, con caracterizaciones in situ y resueltas en el tiempo y cálculos de teoría funcional de densidad.
Los resultados revelaron que se ha demostrado que el sitio de la superficie y las especies de metanol adsorbidas correspondientes influyen en la flexión de la banda de valencia, y estos factores pueden así determinar el TiO 2 -a-CH 3 OH proceso de transferencia de carga interfacial y posteriormente la eficiencia fotocatalítica.
El hallazgo fue consistente con el estudio anterior del Prof. Huang, justificando la viabilidad de los catalizadores modelo de óxido de monocristales a nanocristales.
Este estudio revela la sensibilidad del sitio de la transferencia de carga interfacial, indicando que la ingeniería de la estructura de la superficie de los fotocatalizadores es un enfoque eficaz para maximizar las eficiencias fotocatalíticas.
