本網(wǎng)訊 近日，中科院大連化物所研究人員率先將實(shí)時(shí)雙光子光電子能譜研究表面光化學(xué)和光催化的方法，應(yīng)用到TiO2表面光催化反應(yīng)機(jī)理的探索中。該研究將使催化劑的催化速度更快、選擇能力更強(qiáng)且穩(wěn)定性更好。
據(jù)介紹，科研人員研究了水和醇類在金紅石TiO2表面的光化學(xué)動(dòng)力學(xué)，取得了系列原創(chuàng)性成果。其中甲醇在TiO2單晶表面的光化學(xué)機(jī)理研究顯示，甲醇能提高TiO2光催化分解水的效率。研究人員還從原子分子層次上認(rèn)識了甲醇覆蓋的TiO2表面在紫外光照射后反應(yīng)物及產(chǎn)物譜圖的變化，研究結(jié)果表明，甲醇通過光催化解離成了甲醛，光催化解離能大大提高化學(xué)反應(yīng)效率，為研究新型高效催化劑打開了大門。
該成果在二氧化鈦的光催化研究中同樣具有重要意義。甲醇解離生成甲醛和氫氣是工業(yè)催化過程中的第一步反應(yīng)，但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果只觀察到生成的氫原子留在TiO2表面上，這解釋了二氧化鈦光催化分解水產(chǎn)氫效率低的原因。此外該結(jié)果表明鈦原子也具有光催化活性，這在以前還從未被認(rèn)識到。
光催化研究是新材料和化學(xué)領(lǐng)域的前沿課題，在新能源和環(huán)境凈化方面具有廣闊的應(yīng)用前景。