11月11日上午,，受我?；瘜W與材料科學學院胡軍成教授的邀請,，德國慕尼黑工業(yè)大學Jennifer Strunk教授在我?；瘜W與材料科學學院七號樓109學術報告廳做了題為“Photocatalysis: Why do we need completely new methodologies?”的學術報告,。
講座現(xiàn)場 譚德山攝
半個多世紀以來,，人們一直在對光催化反應,，如水分解,、二氧化碳還原或有機合成，進行深入研究,。然而,，進展有限，產(chǎn)品產(chǎn)量往往不超過毫摩爾范圍,。在這次演講中,，Jennifer Strunk教授展示了其在最近的研究中經(jīng)常被忽視的許多關鍵參數(shù)，如合成和反應條件的影響,、雜質(zhì)的存在或異常的反應途徑,。
報告第一部分，Jennifer Strunk教授展示了合成參數(shù)（如攪拌速率或剝離策略）如何影響光催化劑的形態(tài)和活性,；還探討了載體中有機和無機雜質(zhì)的存在如何導致錯誤的結論,。這將有助于我們在光催化研究中提出可靠且可重復的研究方法。
報告第二部分詳細地介紹光催化還原二氧化碳,。Jennifer Strunk教授利用高純度氣相光反應器和紅外光譜技術,，揭示了TiO2 P25在反應過程中的許多機理細節(jié)。主要產(chǎn)物CH4只能通過涉及C2中間體（如乙酸或乙醛）的途徑形成,，而C1機制只能導致CO形成,。光強烈影響二氧化碳的吸附，這可能是第一個基本步驟,。盡管含碳產(chǎn)物的形成明顯來自二氧化碳,，但氧氣不會逸出，而是儲存在TiO2體中,。用放氧共催化劑改性TiO2,，可以得到能夠在氣固系統(tǒng)中整體分解水的光催化劑，但不會形成含碳產(chǎn)物,。令人驚訝的是,，從二氧化碳到甲烷的反應途徑不是后續(xù)的還原事件鏈，還涉及光生空穴,，因此這兩個半反應在TiO2上是不可分割的,。解吸限制可能是產(chǎn)物量有限的另一個原因?？傊?，需要新的材料組合（如Z方案）來正確分離半反應。此外,，她建議進行光熱聯(lián)合催化反應,，而不是室溫下的純光催化反應。對于后者,，使用工業(yè)型Cu/ZnO/Al2O3催化劑取得了有希望的結果,。報告結束后,，Jennifer Strunk教授同在座師生就光催化反應中存在的問題和挑戰(zhàn)進行了討論和交談。
作者：譚德山 責編：王立 審核：祁帆 發(fā)布：艾麗菲拉 發(fā)布時間：2024-11-13
