单原子铂铟锌硫光催化剂

糠醛产率提升31倍

单原子铂修饰的铟锌硫光催化剂，同步实现氢气析出与生物质醇高选择性氧化为糠醛。

Yang, Man · Hangkun, Zuo · Tingting, Dong · Yuxiang, Jiao · 崔杰 · 孙少东 · Yang, Song · Ren, Yujing

Journal of Energy Chemistry 2026

具体参数

糠醛生成速率

{'zh': '1883', 'en': '1883'} mmolg_Pt⁻¹h⁻¹

氢气析出速率

{'zh': '1988', 'en': '1988'} mmolg_Pt⁻¹h⁻¹

性能提升倍数（糠醛）

{'zh': '31', 'en': '31'} fold

性能提升倍数（氢气）

{'zh': '40', 'en': '40'} fold

技术优势

产率提升31倍

单原子铂修饰使糠醛生成速率达到1883 mmol gPt⁻¹ h⁻¹，相比铂纳米颗粒提高了31倍，源于光生电荷分离效率的显著增强。

选择性高，副产物少

该催化剂能够选择性断裂α-羟基中的O–H键，生成碳自由基中间体，从而实现醇到醛的高选择性转化，避免了过度氧化。

底物范围广

该催化剂可将近十种生物质醇高选择性氧化为相应醛，同时保持较高的产氢速率，具有广泛的适用性。

同步产氢

在氧化生物质醇的同时，该催化剂还能高效析出氢气，速率达1988 mmol gPt⁻¹ h⁻¹，实现了氧化还原反应的耦合，提高了光能利用率。

应用场景

• 生物质光催化转化：用可见光一步将生物质醇转化为糠醛，替代需高温高压或强氧化剂的传统路线。
• 光催化制氢：在氧化生物质的同时同步产氢，无需牺牲剂，提高光能到化学能的整体转化效率。
• 单原子催化剂：单原子铂提供高活性位点并抑制副反应，相比纳米颗粒活性提升数十倍。
• 精细化学品合成：高选择性地将近十种生物质醇氧化为对应醛，可用于平台化学品的绿色合成。