La3?掺杂MoO3-x/碳点S型异质结光催化剂实现97.7%环己酮选择性的突破

本研究通过La3?掺杂和碳点(CDs)复合的双重工程策略，构建了S型异质结光催化剂(LMO-CDs)，在常温条件下实现环己醇到环己酮的高效转化（选择性97.7%，转化率19.1%）。该工作通过晶格畸变和氧空位调控载流子迁移率，结合S型异质结的定向电荷分离机制，为选择性氧化反应提供了新型催化平台。

　　

亮点

本研究创新性地将La3?掺杂工程与S型异质结设计相结合，开发出具有超高环己酮选择性的LMO-CDs光催化剂系统。

材料与方法

钼粉、2,7-二羟基萘、L-蛋氨酸等试剂购自上海麦克林生化科技公司。La掺杂MoO_3-x(LMO)通过水热法合成：将钼粉与不同比例硝酸镧在50mL聚四氟乙烯反应釜中180℃反应12小时。碳点(CDs)采用柠檬酸热解法在300℃下制备。

催化剂结构与表征

透射电镜显示：原始MoO_3-x呈纳米花状片层结构（图1a），而La掺杂后转变为200nm左右的球形颗粒（图1b-d）。X射线光电子能谱证实La3?成功掺入晶格并形成氧空位，紫外可见光谱显示掺杂后吸收边红移，带隙从3.0eV降至2.4eV。

结论

LMO-CDs催化剂在可见光下表现出卓越的催化性能：环己醇转化率19.11%，环己酮选择性97.69%，生成速率达5.13μmol·h^-1·g^-1。该工作为设计高性能选择性氧化光催化剂提供了新范式。