王龙禄/夏新年Appl. Catal. B.: 光热效应和连续热电子注入协同诱导增强的分子氧活化促进光催化剂有效选择氧化苯甲醇

分子氧活化(MOA)过程往往是光催化选择性有机转化(如芳香醇氧化)的限速步骤。

南邮王龙禄和湖南大学夏新年等首次使用光热催化平台探索了光热效应和连续热电子注入诱导高效MOA的协同作用，并提出了协同作用诱导BA光催化氧化高选择性和活性机理的新见解。

王龙禄/夏新年Appl. Catal. B.: 光热效应和连续热电子注入协同诱导增强的分子氧活化促进光催化剂有效选择氧化苯甲醇

作者通过简便的水浴加热方法成功制备了具有光热效应的等离子体0D/2D W₁₈O₄₉/ZIS异质结。优化后的W₁₈O₄₉/ZIS异质结在BA氧化为BAD方面表现出优异的催化活性(68.6%)和选择性(>99.0%)，优于纯W₁₈O₄₉和ZIS。

W₁₈O₄₉/ZIS异质结显示出更大的光吸收能力和更快的光生电荷分离和转移。更重要的是，通过光热效应和连续热电子产生的协同作用，MOA在W₁₈O₄₉/ZIS异质结上的效率显着提高，从而实现了高光催化活性。

另外，W₁₈O₄₉/ZIS异质结表现出优异的稳定性。W₁₈O₄₉/ZIS异质结优异的光催化活性包括三个方面的原因。

一、W₁₈O₄₉的LSPR效应负载将W₁₈O₄₉/ZIS异质结的光吸收边缘从可见光扩展到近红外区域，提高了光能的利用率。

二、由于W₁₈O₄₉/ZIS异质结属于Z型异质结，极大地促进了光生载流子的分离和传输效率。

三、基于实验和DFT计算，分子氧可以通过光热效应和连续热电子注入的协同作用高效快速地活化，产生丰富的•O₂^–，从而显着提高了W₁₈O₄₉/ZIS异质结的BA氧化的光催化活性。

Photothermal effect and continuous hot electrons injection synergistically induced enhanced molecular oxygen activation for efficient selective oxidation of benzyl alcohol over plasmonic W₁₈O₄₉/ZnIn₂S₄ photocatalyst. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120675

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