近日，我校化學學院科研團隊在國際高水平期刊《Chemical Engineering Journal》（SCI一區TOP，IF=13.4）在線發表了題為“Fe3+-Induced Surface Hole Generation for Selective?OH Formation and Efficient NO2Suppression in Photocatalytic NO Oxidation”的研究論文，化學學院碩士研究生馬悅芮為第一作者、陳鵬副教授和張文東研究員為通訊作者。
氮氧化物（NOx）是大氣污染的“元兇”之一，其中一氧化氮（NO）的凈化一直是環保領域的難題。傳統技術難以實現高效且選擇性地將NO轉化，還容易在凈化過程中產生毒性更強的二氧化氮（NO?），進一步加劇空氣污染，危害人體健康。我校化學學院的科研團隊成功研發出一種新型復合光催化劑Bi4TaO8Cl/Bi2O2CO3-Fe。他們巧妙地構建了異質結，并引入Fe3?作為電子受體中心，為解決NO凈化難題提供了創新方案。該研究發現，Fe3?在光催化過程中具有“雙重身份”。一方面，它能夠增強界面電子轉移，讓光生載流子的分離效率大幅提升；另一方面，Fe3?可以激活表面位點的H?O，促使具有強氧化性的羥基自由基（?OH）生成。并且，優化后的異質結光催化劑，NO轉化率高達68.19%，而NO?選擇性卻低至10.98%，能有效抑制NO?的產生，將NO高效轉化為穩定的硝酸鹽（NO??）。電子自旋共振（ESR）和活性氧物種（ROS）猝滅實驗表明，Fe3?驅動的電子遷移使表面空穴富集，H?O吸附量增加，?OH生成量提升了2.76倍。強大的氧化能力使得?OH在光催化NO氧化過程中，能夠有效抑制NO?的生成，推動NO完全氧化為NO??。這項研究成果為選擇性去除NO提供了新的策略，為設計環保型光催化劑提供了關鍵思路，在大氣污染治理領域具有廣闊的應用前景。未來，隨著該技術的進一步發展和應用，有望為改善空氣質量、打贏藍天保衛戰貢獻重要力量。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894725044687
