陕西科技大学李伟/苏莹Angew: 揭示双活性中心在苯甲醇脱氢氧化耦合析氢中的空间分辨激子动力学行为

本文针对生物质醇光催化氧化耦合析氢反应中光生载流子复合快、效率低的问题，提出通过在MoS2/CdS异质结构表面协同构建Co团簇与单原子Co-O双活性中心的策略。研究背景基于光催化过程中激子分离与复合的竞争关系制约了整体效率，而Co基助催化剂具备成本低、活性位点丰富的优势。研究目的为通过精准调控反应位点，实现光激子的高效空间分离与定向迁移，从而提升氧化与还原半反应的协同效率。结论表明，所构建的MCS-Co11%复合材料在模拟日光下实现了高效的苯甲醇氧化（181.8 mmol·g⁻¹·h⁻¹）与析氢（64.6 mmol·g⁻¹·h⁻¹），性能较MoS₂分别提升303和129.2倍。通过KPFM和飞秒瞬态吸收光谱证实了其显著改善的激子分离与传输能力，DFT计算揭示Co团簇和Co-O位点分别作为氧化与还原中心。该工作为设计高效协同光催化体系提供了新策略。