王野/程俊/張慶紅：氧化鈦表面缺陷工程調控光催化反應選擇性

2020-11-05 科轉雲

光催化為在溫和條件下將生物質選擇性轉化為高價值化學品或燃料提供了廣闊的機遇。儘管二氧化鈦已廣泛用於光催化汙染物的降解，析氫反應和CO2的還原，但很少有研究致力於基於TiO2的生物質或生物質衍生的平臺化合物的光催化增值品轉化。

有鑑於此，廈門大學王野教授、程俊教授、張慶紅教授等人，報導了通過二氧化鈦表面控制光催化對糠醛和香蘭素的選擇性轉化，這是木質纖維素衍生的關鍵平臺化合物。



本文要點

要點1. 還原生物平臺的選擇性取決於TiO2的暴露面。通過操縱暴露面，可以將反應從醛基的加氫切換為C-C偶聯。可以高選擇性地生產呋喃和芳族醇或偶聯產物，它們是精細化學品或噴氣燃料的前體。

要點2. 研究表明，氧空位密度決定著被吸附物質的電子結構，表面氧空位在控制選擇性中起著關鍵作用。依賴暴露面的氧空位的密度決定了表面物種的電荷分布和吸附強度，從而控制了產物的選擇性。

總之，該工作提供了一個通過對TiO2表面進行工程化來控制生物質衍生原料的選擇性轉化的新思路。


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