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6月3日，記者從海南大學獲悉，該校化學化工學院宋玉潔副教授團隊，在能源與環(huán)境可見光催化應用方面研究取得新進展。該團隊通過晶格取代，將稀土金屬Ce摻雜進鉬酸鉍的次外層晶格，并揭示了其在光催化中的獨特作用，為設計合適的次外層摻雜劑及分子層次催化機制的研究提供了理論支撐。相關(guān)成果近日發(fā)表在《美國化學工程師學會雜志》上。
摻雜一直是提高光催化性能的普遍策略之一,由于摻雜的不可控性，大多數(shù)摻雜劑不能摻雜在催化劑表面。然而，不在表面的摻雜劑（尤其是在次外層）通常在光催化過程中也具有獨特的作用。設計合適的摻雜劑來探索次外層摻雜劑對光催化性能的影響仍是一個重大挑戰(zhàn)。
為填補該方面研究的空缺，宋玉潔團隊通過原位水熱法將稀土金屬Ce摻雜在單層Bi2MoO6納米片的次外層，從而調(diào)節(jié)催化劑的表面微觀結(jié)構(gòu)，形成氧空位和受阻路易斯酸堿對。團隊通過系列控制實驗結(jié)合理論計算發(fā)現(xiàn)，這種次外層摻雜劑誘導的獨特結(jié)構(gòu)利于催化過程中反應物吸附和載流子遷移的協(xié)同調(diào)控，因此，制備的催化劑展現(xiàn)出高達94%的硝基苯轉(zhuǎn)化率，產(chǎn)物亞胺選擇性接近100%。
研究結(jié)果表明，次外層稀土金屬Ce摻雜在光催化中表現(xiàn)出獨特的促進作用，顯示出稀土金屬在催化領域的應用潛力。
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