低自旋钨氧化物光催化剂

光还原铀效率 98%

通过(110)晶面氧空位工程诱导低自旋WIII，实现导带电势提升与载流子快速分离，为放射性铀污染水体提供高效光催化还原材料。

杨旭东 · Sun, Weiliang · 陈泷 · Li, Fan · 段涛 · 刘文

Angewandte Chemie - International Edition 2025

具体参数

铀还原效率
{'zh': '98.0', 'en': '98.0'} %
反应速率常数
{'zh': '0.022', 'en': '0.022'} min⁻¹
导带电势
{'zh': '-0.86', 'en': '-0.86'} V

技术优势

导带电势大幅提升

氧空位诱导低自旋WIII，使导带电子离域并占据π反键轨道，将导带电势提高至−0.86 V vs NHE，增强还原能力。

载流子复合受抑制

自旋极化电子离域显著扰乱载流子复合路径，飞秒瞬态吸收光谱证实复合被破坏，延长光生电子寿命。

铀还原效率高

模拟太阳光下，对初始浓度10 mg L⁻¹的铀溶液还原效率达98.0%，反应速率常数0.022 min⁻¹。

应用场景