11月11日上午，受威尼斯官网化学与材料科学学院胡军成教授的邀请，德国慕尼黑工业大学Jennifer Strunk教授在威尼斯官网化学与材料科学学院七号楼109学术报告厅做了题为“Photocatalysis: Why do we need completely new methodologies?”的学术报告。
讲座现场 谭德山摄
半个多世纪以来，人们一直在对光催化反应，如水分解、二氧化碳还原或有机合成，进行深入研究。然而，进展有限，产品产量往往不超过毫摩尔范围。在这次演讲中，Jennifer Strunk教授展示了其在最近的研究中经常被忽视的许多关键参数，如合成和反应条件的影响、杂质的存在或异常的反应途径。
报告第一部分，Jennifer Strunk教授展示了合成参数（如搅拌速率或剥离策略）如何影响光催化剂的形态和活性；还探讨了载体中有机和无机杂质的存在如何导致错误的结论。这将有助于我们在光催化研究中提出可靠且可重复的研究方法。
报告第二部分详细地介绍光催化还原二氧化碳。Jennifer Strunk教授利用高纯度气相光反应器和红外光谱技术，揭示了TiO2 P25在反应过程中的许多机理细节。主要产物CH4只能通过涉及C2中间体（如乙酸或乙醛）的途径形成，而C1机制只能导致CO形成。光强烈影响二氧化碳的吸附，这可能是第一个基本步骤。尽管含碳产物的形成明显来自二氧化碳，但氧气不会逸出，而是储存在TiO2体中。用放氧共催化剂改性TiO2，可以得到能够在气固系统中整体分解水的光催化剂，但不会形成含碳产物。令人惊讶的是，从二氧化碳到甲烷的反应途径不是后续的还原事件链，还涉及光生空穴，因此这两个半反应在TiO2上是不可分割的。解吸限制可能是产物量有限的另一个原因。总之，需要新的材料组合（如Z方案）来正确分离半反应。此外，她建议进行光热联合催化反应，而不是室温下的纯光催化反应。对于后者，使用工业型Cu/ZnO/Al2O3催化剂取得了有希望的结果。报告结束后，Jennifer Strunk教授同在座师生就光催化反应中存在的问题和挑战进行了讨论和交谈。
作者：谭德山 责编：王立 审核：祁帆 发布：艾丽菲拉 发布时间：2024-11-13
