大连理工大学王敏团队：二氧化钛表面羟基调控生物质多元醇光催化选择性转化

背景：为响应国家“双碳”战略，发展绿色低碳的能源转化技术至关重要。生物质光催化转化技术因其条件温和、可直接利用太阳能，成为将生物质转化为高附加值化学品和燃料的理想途径。研究目的：大连理工大学王敏团队旨在探究二氧化钛（TiO2）表面羟基对光生空穴界面转移行为的影响规律，并以此调控生物质多元醇光催化转化为甲酸或一氧化碳（CO）的选择性。结论：通过理论计算和实验发现，TiO2表面末端羟基能捕获光生空穴，使其处于深捕获态，从而抑制空穴转移，促使反应路径转向生成甲酸；而无末端羟基的TiO2表面，空穴处于浅捕获态，易于转移并促进甲酸分解生成CO。基于此，通过调控表面羟基，成功实现了对甘油等多种生物多元醇光催化选择性转化为CO（收率最高54%）或甲酸（收率最高60%），为通过催化剂本征结构调控反应路径提供了新策略。