限域在金屬氧化物半導體表面的氧空位(OVs)在光催化領域具有優勢,特別是O2參與的氧化還原反應過程。但是通常熱煅燒處理產生表面Ovs的過程導致金屬氧化物產生不可避免的體相OVs。
有鑒于此,福州大學王心晨教授、張金水教授等報道開發了高壓輔助熱煅燒策略,能夠選擇性的將希望獲得的OVs數量修飾在金屬氧化物表面,比如WO3。
本文要點:
(1)
通過對WO3施加1.2 GPa的壓力,導致WO3顯著的晶格壓縮,導致O遷移的擴散活化能增加。通過壓力導致的壓縮效應顯著的阻礙體相VOs的形成,導致表面限域OVs的密度非常高。這種結構明確的表面OVs顯著增強光催化活化O2的性能,促進生成H2O2以及有機胺的有氧氧化偶聯。
(2)
這項策略有可能應用于其他金屬氧化物的缺陷化,能夠形成豐富的表面OVs,展示廣泛的應用。
參考文獻
Xiaoyi Wang, Sikang Xue, Meirong Huang, Wei Lin, Yidong Hou, Zhiyang Yu, Masakazu Anpo, Jimmy C. Yu, Jinshui Zhang*, and Xinchen Wang*, Pressure-Induced Engineering of Surface Oxygen Vacancies on Metal Oxides for Heterogeneous Photocatalysis, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c14073
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14073