重新审视蓝光光热催化中的助催化剂/二氧化钛光催化剂

摘要： 研究发现，将热量耦合引入光催化（PC）比单纯光催化更高效去除挥发性有机化合物（VOC）。其中，光热协同诱导的光热催化（PTC）有时会呈现与光催化不同的效果。本研究以ST-01二氧化钛光催化剂为对象，在333K蓝光照射下作为光热催化剂进行再探究，并进一步考察表面接枝助催化剂（CrxO、CoxO、CuxO、Pt）对气态乙醛污染物催化去除的作用。通过对比助催化剂用量发现：对于光催化，更高含量的CrxO助催化剂（3wt%）有利于提升乙醛去除效率；而对于光热催化，较低含量（0.3wt%）更优。进一步对比助催化剂类型时，光催化中空穴助催化剂（CrxO和CoxO）性能逊于电子助催化剂（CuxO和Pt），但光热催化中空穴助催化剂表现更佳。这种差异源于缺陷相关的蓝光吸收、助催化剂诱导的界面电荷转移与匹配的表面氧化还原反应速率三者间的协同效应。本研究可为VOC去除用光热催化剂的设计开发提供新思路。