近日，中科院大连化物所研究人员率先将实时双光子光电子能谱研究表面光化学和光催化的方法，应用到TiO2表面光催化反应机理的探索中。该研究将使催化剂的催化速度更快、选择能力更强且稳定性更好。
据介绍，科研人员研究了水和醇类在金红石TiO2表面的光化学动力学，取得了系列原创性成果。其中甲醇在TiO2单晶表面的光化学机理研究显示，甲醇能提高TiO2光催化分解水的效率。研究人员还从原子分子层次上认识了甲醇覆盖的TiO2表面在紫外光照射后反应物及产物谱图的变化，研究结果表明，甲醇通过光催化解离成了甲醛，光催化解离能大大提高化学反应效率，为研究新型高效催化剂打开了大门。
该成果在二氧化钛的光催化研究中同样具有重要意义。甲醇解离生成甲醛和氢气是工业催化过程中的第一步反应，但是实验结果只观察到生成的氢原子留在TiO2表面上，这解释了二氧化钛光催化分解水产氢效率低的原因。此外该结果表明钛原子也具有光催化活性，这在以前还从未被认识到。
光催化研究是新材料和化学领域的前沿课题，在新能源和环境净化方面具有广阔的应用前景。
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