g-C3N4/Cu-Cu2O复合催化剂在苯甲醇有氧氧化中的协同增强机制研究

研究人员通过球磨-热处理法制备了g-C3N4/Cu-Cu2O复合催化剂，成功提升了苯甲醇有氧氧化反应效率。UPS能带分析表明，g-C3N4的低功函数通过费米能级对齐向Cu2O注入电子，提升其价带顶(VBM)并形成界面内建电场(IEF)，同时其富氮基体通过碱性促进质子转移，双重机制协同加速催化过程。

　　

这项研究揭示了石墨相氮化碳(g-C₃N₄)与铜-氧化亚铜(Cu-Cu₂O)复合材料的协同催化机制。采用硫酸铜(CuSO₄)为前驱体，通过球磨还原结合热处理的创新工艺，成功构建了具有异质结结构的复合催化剂。紫外光电子能谱(UPS)分析显示，g-C₃N₄因其独特的低功函数特性，在界面处通过电子注入使Cu₂O的价带顶(VBM)能级上移，同时诱导形成强大的界面内建电场(IEF)。更有趣的是，g-C₃N₄的富氮骨架如同分子级别的"质子高速公路"，其碱性位点显著加速了反应过程中的质子转移速率。这种电子-质子双通道协同机制，使得复合催化剂在苯甲醇有氧氧化反应中展现出"1+1>2"的催化增强效应。