利用太陽光驅(qū)動(dòng)的光催化反應(yīng)為解決環(huán)境和能源問題提供了新思路，而如何提高光吸收范圍以及促進(jìn)光生載流子的分離一直以來都是研究的熱點(diǎn)課題。眾所周知，半導(dǎo)體催化劑在光照下，如果催化劑吸收的光子能量等于或者大于其禁帶寬度，產(chǎn)生光生電子和空穴，光生電子具有很強(qiáng)的還原能力，空穴具有很強(qiáng)的氧化能力，可以對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng)。充分利用光生空穴和電子分別驅(qū)動(dòng)氧化還原反應(yīng)可以提高載流子的分離，將兩個(gè)有價(jià)值的有機(jī)反應(yīng)耦合到一個(gè)光催化反應(yīng)體系中，并且避免引入額外的犧牲劑，這種設(shè)計(jì)思路作為一種新的研究方向引起了人們廣泛的興趣。

　　在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金等的資助下，中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室曹榮和高水英團(tuán)隊(duì)，在可見光催化氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)耦合在一個(gè)光催化反應(yīng)體系研究中取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)巧妙地將苯甲醇氧化以及硝基苯還原反應(yīng)耦合到同一個(gè)體系當(dāng)中。通過理論計(jì)算以及順磁共振證明了反應(yīng)過程中在二氧化鈦表面有大量的氧空位形成。這種在反應(yīng)過程中原位生成氧空位的方法避免了高溫高壓的苛刻條件，同時(shí)也有效拓展了體系的可見光吸收范圍。該耦合體系中無需任何犧牲劑，光生電子用于硝基苯還原反應(yīng)，而具有強(qiáng)氧化性的空穴可以催化苯甲醇還原，極大促進(jìn)了光生載流子的分離及利用，光催化活性顯著。上述結(jié)果發(fā)表在催化類期刊Journal of Catalysis( 2019, 373 116-125)上。

　　此外，該研究團(tuán)隊(duì)利用層層自組裝的方法在二氧化鈦基底上制備了磷鎢酸與硫瑾的復(fù)合薄膜，該薄膜催化劑有效實(shí)現(xiàn)了苯甲醇的選擇性光催化氧化，并且為多酸在可見催化領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一個(gè)很有效的設(shè)計(jì)思路（Journal of Catalysis 2017,351, 59-66）。文章第一作者為在讀博士生楊雪。

　　文章鏈接：1 2

福建物構(gòu)所可見光光催化氧化還原反應(yīng)研究取得進(jìn)展