科技日报记者 王祝华 通讯员 张梦婷 杨梦娜
6月3日，记者从海南大学获悉，该校化学化工学院宋玉洁副教授团队，在能源与环境可见光催化应用方面研究取得新进展。该团队通过晶格取代，将稀土金属Ce掺杂进钼酸铋的次外层晶格，并揭示了其在光催化中的独特作用，为设计合适的次外层掺杂剂及分子层次催化机制的研究提供了理论支撑。相关成果近日发表在《美国化学工程师学会杂志》上。
掺杂一直是提高光催化性能的普遍策略之一,由于掺杂的不可控性，大多数掺杂剂不能掺杂在催化剂表面。然而，不在表面的掺杂剂（尤其是在次外层）通常在光催化过程中也具有独特的作用。设计合适的掺杂剂来探索次外层掺杂剂对光催化性能的影响仍是一个重大挑战。
为填补该方面研究的空缺，宋玉洁团队通过原位水热法将稀土金属Ce掺杂在单层Bi2MoO6纳米片的次外层，从而调节催化剂的表面微观结构，形成氧空位和受阻路易斯酸碱对。团队通过系列控制实验结合理论计算发现，这种次外层掺杂剂诱导的独特结构利于催化过程中反应物吸附和载流子迁移的协同调控，因此，制备的催化剂展现出高达94%的硝基苯转化率，产物亚胺选择性接近100%。
研究结果表明，次外层稀土金属Ce掺杂在光催化中表现出独特的促进作用，显示出稀土金属在催化领域的应用潜力。
