Co₃O₄/Cs₃Sb₂Br₉异质结

空穴定向提取

p-n异质结内建电场驱动空穴定向迁移至Co₃O₄活性位点，实现苄基C(sp³)-H键低能垒活化。

Tao, Shan · Sunzai, Ke · Xin, Yang · Yang, Xuhui · Weng, Bo · 沈丽娟 · Yang, Min Quan

Applied Catalysis B: Environmental 2025

具体参数

苯甲醛生成速率

{'zh': '5044', 'en': '5044'} μmol g⁻¹ h⁻¹

苯甲醇生成速率

{'zh': '1820', 'en': '1820'} μmol g⁻¹ h⁻¹

技术优势

空穴定向提取

p-n异质结形成强内建电场，促进空间电荷分离，空穴在Co₃O₄上积累，电子在Cs₃Sb₂Br₉上积累，使空穴定向迁移至活性位。

C-H键活化更容易

Co₃O₄对C(sp³)-H键具有更强的吸附和活化能力，使C(sp³)-H键解离所需反应能垒更低。

产率提高一个数量级

最优5% Co₃O₄/Cs₃Sb₂Br₉的苯甲醛和苯甲醇生成速率分别是空白Cs₃Sb₂Br₉的12倍和17倍。

应用场景

• 光催化有机合成：用于可见光驱动甲苯选择性氧化制苯甲醛/苯甲醇，替代高能耗热催化。
• 苄基氧化催化剂：提供强吸附活化位点，降低苄位C-H键断裂能垒，提高氧化选择性。
• p-n异质结设计：利用内建电场实现光生电荷空间分离，定向提取空穴至催化活性位。