儿茶酚衍生的LMCT复合物在TiO2上的光稳定性挑战：用于可见光驱动的光催化空气净化

《New Journal of Chemistry》：Photostability challenges of catechol-derived LMCT complexes on TiO2 for visible-light-driven photocatalytic air purification

LMCT络合物光稳定性研究：蓝绿光下易降解，红光稳定但活性低，氧和水汽加速降解，建议表面保护层抑制氧相关降解

　　

儿茶酚衍生物与TiO?表面形成的配体-金属电荷转移（LMCT）复合物因其可见光敏化效应而受到了广泛关注。然而，这些复合物在连续光照下的稳定性仍然是实际应用中的一个关键问题。在本研究中，我们系统地考察了儿茶酚衍生的LMCT复合物在蓝光、绿光和红光照射下的稳定性。这些复合物在水中具有稳定性，但在干燥空气中暴露于蓝光和绿光下会显著降解，导致其敏化能力完全丧失。相比之下，它们在红光下保持稳定，尽管由于光子能量较低，其光催化活性受到限制。这一发现强调了提高对高能量可见光（例如蓝光）的光稳定性的重要性，以实现有效的可见光驱动的光催化甲苯去除。在复合物形成过程中增加儿茶酚浓度可以增强其在蓝光下的可见光敏化和光稳定性。然而，即使使用高浓度儿茶酚溶液制备的复合物，在暴露于蓝光过夜后也会完全失去敏化能力。这种降解现象无法通过LMCT复合物的聚合来防止。在不同大气条件（干燥空气、干燥N?、潮湿空气和潮湿N?环境）下的光稳定性测试表明，氧气在LMCT复合物的光降解过程中起着关键作用，而水蒸气在氧气存在的情况下会进一步加速降解。鉴于在实际光催化空气净化条件下使用牺牲剂所面临的挑战，我们的研究结果表明，一层抑制氧气相关光降解的薄保护层可能会提高儿茶酚衍生LMCT复合物的稳定性。