华科张延荣JMCA：Au单原子锚定的WO3/TiO2纳米管光催化降解挥发性有机化合物

单原子催化剂（SACs）具有100%的原子利用率和较高的活性，是一种很有前途的光催化氧化（PCO）技术。然而，由于催化剂合成方法复杂，其实际工业应用仍然受到限制。

基于此，华中科技大学张延荣教授（通讯作者）等人报道了一种简单的两步电化学方法来合成了负载金（Au）原子分散的WO₃/TiO₂纳米管阵列，用于挥发性有机化合物（VOCs）氧化的。

根据间接相对论轨道拉伸效应（IROSE），对比其他金属贵金属，Au容易引发化学反应，因此选择Au。通过锚定Au单原子增强了电荷传输，减少了电子空穴复合并促进了甲苯的吸附，从而表现出优异的光催化甲苯去除性能。

由于Au单原子锚定的WO₃/TiO2纳米管增加了金属-载体相互作用，实现了Au单原子的热力学稳定性，从而确保了POC的耐久性。此外，通过原位FTIR光谱系统研究了气态甲苯的光催化降解机理。

通过实验测试表明，Au原子被WO₃表面的氧空位（OVs）锚定，显着增强了光生载流子的分离和转移以及甲苯的吸附，实现了95.4%的降解和85.5%的甲苯去除率。

更重要的是，强烈的金属-载体相互作用导致了Au单原子的热力学稳定性，因此实现了稳定的甲苯降解循环。该工作对SACs技术光催化VOCs去除的应用具有重要的工业意义。

Au single atom-anchored WO₃/TiO₂ nanotubes for the photocatalytic degradation of volatile organic compounds. J. Mater. Chem. A, 2021, DOI: 10.1039/D1TA08143H.

https://doi.org/10.1039/D1TA08143H.

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华科张延荣JMCA：Au单原子锚定的WO3/TiO2纳米管光催化降解挥发性有机化合物

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