物理化学学报 >> 2021, Vol. 37 >> Issue (6): 2008064.doi: 10.3866/PKU.WHXB202008064
所属专题: 先进光催化剂设计与制备
收稿日期:
2020-08-21
录用日期:
2020-09-16
发布日期:
2020-09-21
通讯作者:
周雪梅
E-mail:xuemeizhou@scu.edu.cn
作者简介:
Xuemei Zhou, born in January 1988, received her B.S. degree from China Agricultural University in 2010 and M.S. degree from National Center for Nanoscience and Technology, China in 2013. She received her Ph.D. degree in 2018 from Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nuremberg, Germany. Then she did postdoctoral work at Indiana University, USA. She joined School of Chemical Engineering, Sichuan University, China in 2020 as a full professor. Her ongoing research focuses on the functionalization of metal oxide for heterogeneous catalysis, aiming on the design of novel and economic catalysts for energy production and value-added chemical synthesis
Received:
2020-08-21
Accepted:
2020-09-16
Published:
2020-09-21
Contact:
Xuemei Zhou
E-mail:xuemeizhou@scu.edu.cn
About author:
Xuemei Zhou,Email: xuemeizhou@scu.edu.cn; Tel.: +86-28-85405220摘要:
二氧化钛是目前被广泛研究和运用的金属氧化物。该文章总结当前二氧化钛负载单原子金属,包括铂、钯、铱、铑、铜、钌等催化剂的制备方法、表征手段和光催化反应的运用。二氧化钛表面负载单原子金属的主要制备方法包括表面缺陷法、表面修饰、高温脉冲及表面金属配体组装等。该文章探讨这些制备方法的控制条件和实用范围,并讨论负载型单原子催化剂的表征手段,包括电镜表征(球差校正扫描透射显微镜和扫描隧道显微镜)和谱学分析(扩展的X-光吸收精细结构分析、分子探针红外吸收谱等)。最后文章针对二氧化钛负载单原子催化剂在光催化水裂解产氢的作用机理和在光催化二氧化碳还原反应的运用做出讨论。
MSC2000:
周雪梅. 二氧化钛负载单原子催化剂用于光催化反应的研究[J]. 物理化学学报, 2021, 37(6): 2008064.
Xuemei Zhou. TiO2-Supported Single-Atom Catalysts for Photocatalytic Reactions[J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2021, 37(6): 2008064.
Table 1
Techniques used to characterize the single atoms on TiO2 surfaces and respective experimental conditions."
Microscopic techniques | Experimental conditions | Spectroscopic techniques | Experimental conditions |
STEM | Powders | DRIFTS | NO or CO a saprobe |
Cross-sectionofcrystal | molecule | ||
High contrast | HERFD-XANES | Synchrotron beam line | |
STM | Localized information | Sufficient fluorescence | |
Flat surface; Conductive substrate; UHV | EXAFS | Synchrotron beam line Thin layer or suspension | |
Sufficient fluorescence |
Fig 2
Representative high-angle annular dark-field (HAADF) STEM images of TiO2-supported Rh catalyst reduced at (a) 100 ℃ and (b) 300 ℃. Rh SACs are indicated in green circles and small Rh clusters are indicated in red circles. Reproduced with permission from Ref. 56. Copyright 2019 Springer Nature Limited. Color online."
Fig 5
(a) FT at the Ir L3-edge of Ir powder, Ir on defective TiO2(B), Ir on C3N4 and IrO2. (b) Corresponding fitting of the EXAFS spectrum of Ir1/def-TiO2(B) at the R space. The inset of panel (b) shows the local structure of the Ir1Ti3 obtained from the DFT simulations. Reproduced with permission from Ref. 57. Copyright 2019 American Chemical Society."
Fig 6
Illustration of isolated Pt on TiO2 surface by the strong electrostatic adsorption (SEA), and a linearly adsorbed CO molecule on an isolated Pt atom Pt, C, O and Ti atoms are shown in blue, gray, red and white, respectively. Reproduced with permission from Ref. 67. Copyright 2017 American Chemical Society.Color online."
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