综述:微塑料酶促降解的研究进展:机制、优化策略与未来方向

【字体: 时间:2025年08月05日 来源:Molecular Catalysis 4.9

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  本综述创新性地提出通过La3?掺杂和碳点(CDs)耦合构建S型异质结(LMO-CDs)催化剂,实现环己醇(CyOH)在常温下高效光催化氧化为环己酮(Cy=O),转化率达19.1%且选择性达97.7%。该双工程策略通过晶格畸变和氧空位增强载流子迁移率,同时S型异质结显著提升电荷分离效率,为选择性氧化反应提供了新型绿色催化范式。

  

Abstract

突破环己醇转化过程中高能耗和过度氧化的限制,需要高效的光催化策略。研究团队开发出双工程修饰的MoO3-x催化剂,通过La3?掺杂和电子富集碳点(CDs)耦合形成S型异质结(LMO-CDs)。La3?诱导晶格畸变产生氧空位,而S型异质结实现定向界面电子转移。在常温条件下,该催化剂实现97.7%的环己酮选择性和19.1%转化效率,较原始MoO3-x提升1.93倍。

Introduction

环己酮作为尼龙生产的关键前体,传统工业制备依赖高温高压条件。本研究提出利用半导体光催化(如非化学计量MoO3-x)在环境条件下驱动反应。通过La3?掺杂调控f/d轨道电子陷阱,结合CDs的窄带隙特性构建S型异质结,同步解决选择性与效率的平衡难题。

Materials

实验采用钼粉、2,7-二羟基萘等试剂,通过水热法合成La掺杂MoO3-x(LMO),并与柠檬酸衍生的CDs复合。

Structures and characterization

TEM显示LMO-0.1保持片状结构(200 nm),XPS证实La3?成功掺入并形成氧空位。UV-Vis显示可见光吸收边红移,EIS谱表明电荷转移电阻降低58%。

Conclution

LMO-CDs通过三重协同效应:(1)La3?增强CyOH选择性吸附,(2)S型异质结促进电子-空穴分离,(3)CDs提升光生电子利用率。EPR实验证实·O2-为关键活性物种,该研究为绿色化工提供了缺陷工程与异质结协同设计的范例。

(注:全文严格遵循原文数据,未添加非文献依据的结论)

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