揭示八面体Cu2O(111)晶面上亚甲基蓝光催化降解机理——开放获取

《Chemical Science》：Unveiling the photocatalytic degradation mechanism of methylene blue on the octahedral Cu2O(111) facetsOpen Access

　　

可见光 photocatalysis（光催化）为从水中去除持久性有机污染物提供了一条有前途的途径。然而，暴露的晶体面、污染物吸附与自由基诱导的键断裂之间的分子水平关系仍知之甚少。本文采用湿化学法在室温下合成了以（111）晶面为主暴露的八面体Cu?O。通过实验研究了亚甲基蓝（MB）的光催化降解过程，并利用密度泛函理论（DFT）进行了分析。计算结果表明，MB优先通过Cu?O(111)表面上的Cu-S和Cu-C相互作用采取平行吸附构型。当羟基自由基（·OH）靠近MB中的碳中心时，电子密度的重新分布会削弱相邻的共价键。单个·OH自由基会引发局部键断裂，随后发生部分结构恢复；五个同时作用的·OH自由基会导致不可逆的环打开；而六个自由基则会导致三环分子骨架广泛碎裂为较小的物种。这些发现将晶面选择性吸附与协同的自由基诱导分子分解联系起来，为理解和设计用于有机污染物降解的晶面工程光催化剂提供了原子层面的框架。

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? 2026 作者（复数）。由皇家化学会出版

2026

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