Angew：CdS/MoO2/MoS2催化剂光催化制氢和丙酮酸合成

2022年10月3日上午4:11 • 顶刊解读

对光生电子和空穴的最佳利用，对于提高光催化活性至关重要。基于此，中国地质大学（武汉）余家国教授、余火根教授和王临曦博士（共同通讯作者）等人报道了基于CdS/MoO₂/MoS₂中空球构建了一种双功能双共催化剂改性光催化剂，用于析氢反应（HER），以及乳酸（LA）氧化选择性生成丙酮酸（PA）。

作者通过一步反应转化CdMoO₄可以同时获得MoS₂和MoO₂。在光催化过程中，MoS₂和MoO₂作为光生电子和空穴积累的还原和氧化中心，分别用于HER和PA合成。通过监测中间体，作者提出了一种用于PA生产的两步单电子路线，该路线由LA中α-C(sp³)-H键的断裂引发。在5 h反应后，LA的转化率和PA的选择性可以分别达到ca. 29%和95%。

在CdMoOS中空球上实现了定向电荷流，即电子在MoS₂上富集用于HER，空穴在MoO₂上积累用于LA氧化。该机制表明LA氧化是由α-C(sp³)-H的活化触发的，然后是α-OH的酮化。该研究强调了使用双功能光催化剂将光催化HER与有机合成相结合以同时获得高附加值和自动分离产品的重要性。

A Bifunctional CdS/MoO₂/MoS₂ Catalyst Enhances Photocatalytic H₂ Evolution and Pyruvic Acid Synthesis. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202212045.

https://doi.org/10.1002/anie.202212045.

Angew：CdS/MoO2/MoS2催化剂光催化制氢和丙酮酸合成

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