作者:Zhuyan Gao、Junju Mu、Jian Zhang、Zhipeng Huang、Xiangsong Lin、Nengchao Luo、Feng Wang
DOI:10.1021/jacs.2c07410
日期:2022.10.19
Photocatalytic C–C bond formation coupled with H2 production provides a sustainable approach to producing carbon-chain-prolonged chemicals and hydrogen energy. However, the involved radical intermediates with open-shell electronic structures are highly reactive, experiencing predominant oxidative or reductive side reactions in semiconductors. Herein, we demonstrate that hydrogen bonding on the catalyst
与 H 2耦合的光催化 C-C 键形成生产提供了一种可持续的方法来生产碳链延长的化学品和氢能。然而,所涉及的具有开壳电子结构的自由基中间体具有高反应性,在半导体中经历主要的氧化或还原副反应。在此,我们证明了催化剂表面和本体溶液中的氢键可以抑制 α-羟乙基自由基 (αHRs) 在 Au/CdS 上的乙醇光催化脱氢偶联中的氧化和逆反应。有意添加的水与吸附的 αHRs 形成表面氢键,并加强 αHRs 和乙醇之间的氢键,同时保持溶液中自由基的灵活性,从而允许 αHRs 从 Au/CdS 表面解吸并通过溶剂使其稳定。αHR 的耦合率增加 2。4 倍,目标产物 2,3-丁二醇 (BDO) 的选择性从 37% 提高到 57%。这项工作表明,非化学键合相互作用可以引导自由基的反应路径以进行选择性光催化。