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對光生電子和空穴的最佳利用，對于提高光催化活性至關(guān)重要?；诖耍?strong>中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）余家國教授、余火根教授和王臨曦博士（共同通訊作者）等人報道了基于CdS/MoO₂/MoS₂中空球構(gòu)建了一種雙功能雙共催化劑改性光催化劑，用于析氫反應(yīng)（HER），以及乳酸（LA）氧化選擇性生成丙酮酸（PA）。

作者通過一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化CdMoO₄可以同時獲得MoS₂和MoO₂。在光催化過程中，MoS₂和MoO₂作為光生電子和空穴積累的還原和氧化中心，分別用于HER和PA合成。通過監(jiān)測中間體，作者提出了一種用于PA生產(chǎn)的兩步單電子路線，該路線由LA中α-C(sp³)-H鍵的斷裂引發(fā)。在5 h反應(yīng)后，LA的轉(zhuǎn)化率和PA的選擇性可以分別達到ca. 29%和95%。

在CdMoOS中空球上實現(xiàn)了定向電荷流，即電子在MoS₂上富集用于HER，空穴在MoO₂上積累用于LA氧化。該機制表明LA氧化是由α-C(sp³)-H的活化觸發(fā)的，然后是α-OH的酮化。該研究強調(diào)了使用雙功能光催化劑將光催化HER與有機合成相結(jié)合以同時獲得高附加值和自動分離產(chǎn)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.

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Angew：CdS/MoO2/MoS2催化劑光催化制氫和丙酮酸合成

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