Bi2MoO6光催化剂

原子级端面调控

同一种Bi2MoO6，仅通过调控表面原子端面，即可将CO2辅助CH4光氧化生成CO的速率提升至285.36 µmol g⁻¹ h⁻¹，为光催化甲烷转化提供了新的表面设计策略。

Chen, Sun · Yanping, Gao · Rao, Fei · Hequn, Yang · Yuhang, Yao · Yuanjie, Zhang · 王松灿 · 贾艳敏 · 朱陆军 · Hengcong, Tao · Hojamberdiev, Mirabbos · 朱刚强

Advanced Functional Materials 2026

具体参数

CO生成速率

{'zh': '285.36', 'en': '285.36'} µmol g⁻¹ h⁻¹

CO生成速率

{'zh': '93.32', 'en': '93.32'} µmol g⁻¹ h⁻¹

技术优势

表面调控就能大幅提速

只需改变Bi2MoO6表面端面（[Bi2O2]2+），无需掺杂或负载其他元素，就能把CO生成速率从93.32提升到285.36 µmol g⁻¹ h⁻¹，提升超过3倍。

载流子不再堵在表面

[Bi2O2]2+端面诱导Bi-6p与O-2p轨道p-p杂化形成浅表面态，使光生载流子从体相到表面的传输更高效，减少了表面复合。

CO2活化更容易了

[Bi2O2]2+端面与CO2界面处Bi-6p与C-2p轨道耦合，降低CO2反键轨道能量，使得CO2分子更容易被活化参与反应。

用CO2当软氧化剂

反应在模拟太阳光下进行，利用CO2作为氧化剂驱动CH4转化，条件温和且参与碳循环。

应用场景

• 光催化甲烷转化：可在温和条件下将CH4转化为CO，避免深度氧化和强氧化剂的使用。
• CO2还原光催化：提高CO2光还原生成CO的活性与选择性，利用表面轨道耦合活化CO2。
• 光催化剂设计：展示不改变体相、仅通过端面工程即可调控载流子传输和分子活化。
• 光驱动碳循环：耦合CH4氧化与CO2还原，一步实现碳循环中的两个关键反应。