吉林大学谢腾峰教授：用于高效光催化氧化的动力学匹配双通道催化剂平台——来自组合准原位瞬态光电压和 fs 瞬态吸收光谱的见解

本文介绍了吉林大学谢腾峰教授团队设计的一种“CTGF”双通道协同光催化剂，用于高效光催化氧化。研究背景指出，传统胺合成方法存在流程冗长、污染大等问题，而光催化苯甲胺有氧氧化被认为是最绿色的替代方案，但面临空穴迁移慢和底物活化难两大难题。研究团队通过Cu单原子锚定空心TiO2（电子通道）和二茂铁修饰石墨烯量子点（空穴通道）的设计，实现了空穴和电子的空间分离，显著提升了光催化效率。实验结果显示，BA氧化生成N-亚苄基苯甲胺的产率达到4.81 mmol g-1 h-1，选择性98%，比裸TiO2提升12倍。研究还首次采用“准原位瞬态光电压 + 飞秒瞬态吸收”双探针技术，实时追踪空穴迁移过程，揭示了底物分子在界面上的活化细节。这一策略为解决传统光催化氧化中的瓶颈问题提供了新思路，并为绿色精细化工与太阳能燃料的耦合生产提供了可能。