钼提高三氧化钨的光催化性能

福州大学研究者在光催化领域取得了突破性进展，他们创新性地采用将钼（Mo）掺杂到三氧化钨（WO₃）晶格中的方法，进而显著提高了三氧化钨的光催化性能。

在光催化领域，具有丰富氧空位的光催化剂备受瞩目。这类光催化剂凭借其卓越的氧气活化能力，能够高效地将氧气分子进行活化，使其更易于参与化学反应。同时，其出色的电荷分离特性，显著提升了光催化反应中的电子与空穴分离效率，为诸多化学反应提供了更为有利的条件。在氧气参与的苯直接氧化制苯酚这一重要反应中，此类光催化剂更是展现出了显著增强的催化活性，有望为苯酚的绿色、高效合成提供新的技术路径。

然而，以三氧化钨为代表的金属氧化物光催化剂，却面临着一个棘手的问题。在实际的光催化反应过程中，WO₃等金属氧化物表面的氧空位虽然能够积极地促进反应进行，但这些氧空位极易被反应体系中的含氧反应物或者反应中间体所修复。一旦发生这种情况，氧空位的数量就会急剧减少，进而导致光催化剂的催化活性大幅下降，甚至出现不可逆失活的现象，严重限制了其在工业生产中的实际应用。

有鉴于此，福州大学研究者成功制备出了掺钼三氧化钨。当钼原子成功进入三氧化钨的晶格后，奇妙的变化发生了。从理论层面来讲，钼的掺杂有效降低了氧空位形成的能垒。在光催化反应过程中，这一改变促使WO₃表面能够原位动态生成更为丰富的光诱导氧空位。这些由钼促进产生的光诱导氧空位具有至关重要的作用。

在实际的工作条件下，研究者能够确保三氧化钨光催化剂始终维持充足的氧空位浓度，从而显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应中，该催化剂的耐久性得到了极大的增强。这一发现意义非凡，它为克服氧空位愈合这一长期困扰光催化领域的难题提供了一条直接且有效的策略。使得富氧空位光催化剂即便在涉及O₂的复杂氧化还原反应中，也能够实现稳定、可持续的运行，为光催化技术在新兴应用领域，如精细化工合成、环境污染物降解等方面，开辟了广阔的可能路径。

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