光触媒反応は、光によって生成された電荷キャリアが活性部位を介して反応物に転送されることを含みます。キャリアと反応物の相互作用は広く研究されていますが、キャリアと部位の相互作用は見過ごされています。本研究では、触媒の安定性を向上させるための波長ゲートによるその場再生戦略を報告します。光触媒CO2還元において、Au/Ce0.95Cu0.05O2-x固体溶液触媒は48時間を超える高い安定性と63.8μmol g–1 h–1のC2H6生成速度を示しました。特に、触媒は375 nmの光の下で急速に不活性化しますが、535 nmの光の下では再活性化可能です。その場分光法と理論シミュレーションにより、これは活性部位と反応物を含むその場レドックス過程に起因することが示されました。375 nmの光の下では、Cu+-O3-Ce部位がCO2から解離したO原子と結合し、不活性なCu2+-O4-Ce構造に変化し、これは535 nmの光の下で生成された局所表面プラズモン共鳴ホット電子によって再活性化されます。この研究は、長期的な安定性を持つ触媒の設計に対する普遍的な戦略を提示しています。著者は、特定の波長の光によって生成されたキャリアが活性部位の可逆サイクリングを促進し、高度に安定した光触媒CO2還元をC2H6に実現する波長ゲートによる再生戦略を報告しています。”},{
Huang et al. (Wed,) studied this question.