福州大學研究者在光催化領域取得了突破性進展，他們創新性地采用將鉬（Mo）摻雜到三氧化鎢（WO?）晶格中的方法，進而顯著提高了三氧化鎢的光催化性能。
中鎢智造三氧化鎢圖片
在光催化領域，具有豐富氧空位的光催化劑備受矚目。這類光催化劑憑借其卓越的氧氣活化能力，能夠高效地將氧氣分子進行活化，使其更易于參與化學反應。同時，其出色的電荷分離特性，顯著提升了光催化反應中的電子與空穴分離效率，為諸多化學反應提供了更為有利的條件。在氧氣參與的苯直接氧化制苯酚這一重要反應中，此類光催化劑更是展現出了顯著增強的催化活性，有望為苯酚的綠色、高效合成提供新的技術路徑。
然而，以三氧化鎢為代表的金屬氧化物光催化劑，卻面臨著一個棘手的問題。在實際的光催化反應過程中，WO?等金屬氧化物表面的氧空位雖然能夠積極地促進反應進行，但這些氧空位極易被反應體系中的含氧反應物或者反應中間體所修復。一旦發生這種情況，氧空位的數量就會急劇減少，進而導致光催化劑的催化活性大幅下降，甚至出現不可逆失活的現象，嚴重限制了其在工業生產中的實際應用。
鉬元素圖片
有鑒于此，福州大學研究者成功制備出了摻鉬三氧化鎢。當鉬原子成功進入三氧化鎢的晶格后，奇妙的變化發生了。從理論層面來講，鉬的摻雜有效降低了氧空位形成的能壘。在光催化反應過程中，這一改變促使WO?表面能夠原位動態生成更為豐富的光誘導氧空位。這些由鉬促進產生的光誘導氧空位具有至關重要的作用。
在實際的工作條件下，研究者能夠確保三氧化鎢光催化劑始終維持充足的氧空位濃度，從而顯著提升了光催化性能。尤其值得一提的是，在苯有氧氧化制苯酚的反應中，該催化劑的耐久性得到了極大的增強。這一發現意義非凡，它為克服氧空位愈合這一長期困擾光催化領域的難題提供了一條直接且有效的策略。使得富氧空位光催化劑即便在涉及O?的復雜氧化還原反應中，也能夠實現穩定、可持續的運行，為光催化技術在新興應用領域，如精細化工合成、環境污染物降解等方面，開辟了廣闊的可能路徑。
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