时间分辨红外光谱研究可见光催化剂的催化反应机理

摘要

目前,无论在改性以二氧化钛为主的第一代紫外光催化剂还是在开发一系列新型的可利用可见光的第二代可见光催化剂,光催化作用机理的研究一直倍受关注.然而大部分对可见光催化剂作用机理的研究还只停留在常规的表征阶段.除少数有机物外,大多数有机污染物光催化反应过程的中间体没有被研究测定,其反应机理也都未能进行深入的研究.由于现在可见光催化材料研究中最突出的关键科学及技术难题之一是多相光催化氧化机理尚不明确,导致改进和开发新型高效可见光催化剂的研究工作带有一定盲目性.因此,非常有必要用对分子结构敏感的时间分辨红外光谱从分子水平考察光催化剂的作用机理以指导开发更多活性高、适用范围广的高效可见光催化剂.时间分辨红外光谱也因同时具有优良的光谱采集性能和较高的时间分辨能力,已在某些体系的研究中表现出了重要的作用,但关于多相光催化反应的报道特别是可见光催化反应的报道却极少.本文采用步进扫描时间分辨红外光谱技术捕捉了Degussa P25催化剂中光生电子衰减动力学的信息.并首次监测了自制光催化剂---过渡金属Co取代MCM-41(Co-MCM-41)暗态降解气相乙醛的过程。