Les professeurs Huang Weixin et Zhang Qun de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l'Académie chinoise des sciences (CAS), avec des collaborateurs nationaux, sondé dans l'oxydation photocatalytique du méthanol sur divers anatase TiO 2 nanocristaux. Les résultats ont été publiés le Angewandte Chemie Édition Internationale .

La photocatalyse à base de semi-conducteurs a attiré beaucoup d'attention depuis sa découverte, en raison de sa production respectueuse de l'environnement de combustible chimique utilisant l'énergie solaire.

Une réaction photocatalytique consiste en une absorption de lumière et une génération de charge dans des photocatalyseurs, séparation des charges et migration vers les surfaces des photocatalyseurs, et les réactions à charge sur les surfaces des photocatalyseurs. La dernière étape, la limitation de la vitesse des réactions photocatalytiques, implique un processus de transfert de charge interfacial des surfaces du photocatalyseur vers les adsorbats de surface et les réactions de surface ultérieures. Cependant, en raison de sa complexité, il y a beaucoup moins d'études là-dessus.

Pour découvrir le mécanisme sous-jacent et la corrélation avec l'efficacité photocatalytique, les chercheurs ont étudié la photochimie de CH 3 Oxydation OH sur divers TiO ² nanocristaux, et la réaction photocatalytique sonde pour les études fondamentales de réactions photocatalytiques complexes sur photocatalyseurs oxydes, avec des caractérisations in situ et résolues en temps et des calculs de théorie fonctionnelle de la densité.

Les résultats ont révélé que le site de surface et les espèces de méthanol adsorbées correspondantes influencent la courbure de la bande de valence, et ces facteurs peuvent ainsi déterminer le TiO 2 -à-CH 3 Processus de transfert de charge interfacial OH et par la suite l'efficacité photocatalytique.

La conclusion était cohérente avec l'étude précédente du professeur Huang, justifiant la faisabilité de catalyseurs modèles d'oxydes allant des monocristaux aux nanocristaux.

Cette étude dévoile la sensibilité au site du transfert de charge interfacial, indiquant que l'ingénierie de la structure de surface des photocatalyseurs est une approche efficace pour maximiser les efficacités photocatalytiques.