摘要:
苯甲醇的光催化碳-碳 (C-C) 偶联是与 H2 共生产增值化学品的一种很有前途的方法,但在光子利用方面通常效率较低。在这里,在含有可调 Zn 空位 (VZn) 含量的 Zn2In2S5 上实现了高效的苯甲醇 C-C 偶联。VZn 倾向于在导带下方形成浅缺陷态,这可以通过收集光生电子来加速光载流子分离。VZn 收集的电子对于 C−C 偶联反应的高选择性至关重要,因为它们能够通过催化副产物苯甲醛还原回酮基来快速消除苯甲醛。在模拟阳光下,含 VZn 的 Zn2In2S5 仅需 1 h 即可实现苯甲醇的 ≈100% 转化率,并在 2 h 内对 C─C 偶联化合物获得 ≈100% 的选择性,在 420 ± 20 nm 处提供高达 7.7% 的表观量子产率。VZn 的好处也已通过理论计算得到验证,这些计算表明在 VZn 存在下各种表面反应的能垒降低。这项工作为 VZn 的作用带来了新的机理见解,可以作为设计高效光催化剂的有用指南。