单原子金属氧化物上的创纪录光催化速率
应用物理
2019-02-18 v1 材料科学
摘要
金属氧化物已被广泛研究并应用于环境修复与保护、能量转换与存储。这些多样化的应用大多源于金属氧化物电子态的极大多样性。然而值得注意的是，众多金属氧化物因活性位点密度低而在催化应用中存在障碍。减小氧化物催化剂尺寸是提高活性位点密度的一种策略。在此，我们展示了单原子金属氧化物的制备，其氧化物尺寸达到最小。然而，该单原子金属氧化物（SATO）中的催化机制由准原子物理决定，这从根本上不同于传统的尺寸效应，也有别于标准凝聚态物理。SATO 实现了 0.24 的创纪录且稳定的日光光催化降解速率，比现有光催化材料高出约两个数量级。该光催化过程由准原子物理机制实现：在自旋向上通道中，一个电子从 HOMO 激发到 LUMO+1 态，这仅能在含 W5+ 的 SATO 中发生。
引用
@article{arxiv.1902.05697,
title = {Record-high photocatalytic rate at single atomic metal oxide},
author = {Cong Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.05697},
year = {2019}
}