有机表面被动化在Rh@CeO2共催化剂用于光催化整体水分裂
Teng Xu1,2, Jinfeng Shi1,2, Kang-Shun Peng3
1State Key Laboratory of Chemistry for NBC Hazards Protection, College of Chemistry, Fuzhou University, Fuzhou, 350116, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|August 12, 2025
概括
使用酸 (PPOA) 的有机表面修饰增强了光催化整体水分裂 (POWS) 中的生产. 这种被动化策略抑制了反向反应,促进了催化剂的活性和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 氧化 (Cr2O3) 覆盖层提高了光催化整体水分裂 (POWS) 的Rh共催化剂性能.
- 关于Cr2O3溶解的环境问题需要替代的,环保的表面修饰剂.
- 开发稳定高效的催化剂对于推进POWS技术至关重要.
研究的目的:
- 对POWS的Rh@CeO2共催化剂使用酸 (PPOA) 进行有机表面被动化的有效性进行研究.
- 阐明"表面被动化效应"在抑制H2进化过程中的反向反应的机制.
- 为了证明有机酸被动化在POWS中的贵金属催化剂的普遍适用性.
主要方法:
- 用酸 (PPOA) 装饰Rh@CeO2共催化剂.
- 对表面修饰对氧气吸附,减和催化活性的影响的分析.
- 在POWS条件下对光催化性能和稳定性的评估.
- 在其他可降解氧化物-有机酸系统上测试被动化策略,使用贵金属催化剂.
主要成果:
- 在CeO2覆盖层上PPOA的修改有效地抑制了氧气吸附和激活.
- 有机被动化层表现出对降解的强烈抵抗力,减轻了反向反应.
- 这种双重功能阻断了暴露的Rh位点和缺陷的CeO2的氧化还原循环,显著增强了光催化活性和稳定性.
- 消极化策略在各种可降解氧化物-有机酸/贵金属催化剂系统中被证明是有效的.
结论:
- 有机表面被动化是加强POWS中的H2进化催化的一种关键策略.
- 通过PPOA的"表面被动化效应"提供了双重功能,抑制逆反应并提高催化剂的耐用性.
- 这种方法提供了一个通用的框架,通过控制表面化学和调节有害的氧化还原循环来优化POWS.
- 有针对性的表面有机改造为开发高效和稳定的水分裂光催化剂提供了切实可行的途径.
