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摘要
光催化氧还原制备过氧化氢具有节能、环保等优点.然而,低活性以及低选择性的问题限制了其实际应用.基于金属离子耦合电子转移机制,本文通过浸渍-煅烧法合成了原子分散的钪路易斯酸位点修饰的氮化碳,光合成过氧化氢速率高达55μmol h-1,是氮化碳的6.2倍.光催化性能的提升归因于原子分散钪路易斯酸位点与·O2-结合,提高了O2的得电子能力,减少了·O2-逆反应的发生,促进了氧还原反应进行.密度泛函理论模拟及Koutecky-Levich分析表明,钪原子的引入减少了O–O键的断裂,提高了合成过氧化氢的选择性.本研究提出了一种路易斯酸单金属位点光催化剂设计新概念,可同时提升催化反应活性及选择性.
