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摘要:本发明公开了一种用于光催化选择性氧化5‑羟甲基糠醛的界面Pt‑O键合的Pt‑Ov‑BiOBr催化剂的制备方法。本发明建立了贵金属半导体催化界面上超氧自由基和HMF高效反应的机制,由于Ov‑BiOBr上的不饱和配位的环境,Pt可以通过形成Pt‑O键,作为电子传输通道,将光生电子从Ov‑BiOBr传输到Pt上高效生成超氧自由基。同时光生空穴会聚集在Pt和Ov‑BiOBr接触的界面上,氧化HMF形成碳中心自由基。在Pt‑Ov‑BiOBr接触界面上形成的超氧自由基和碳中心自由基在空间上距离较近,这有利于相互碰撞从而反应,从而实现转化率91.5%和选择性76.7%的高活性。
主权项:1.一种基于界面Pt-O键合的Pt-Ov-BiOBr催化剂的光催化选择性氧化5-羟甲基糠醛的方法,其特征在于,包括如下步骤:将Pt-Ov-BiOBr催化剂置于固定光源下进行照射,光激发光活性基底Ov-BiOBr催化剂上的载流子分离和迁移,电子迁移到Pt上还原O2产生·O2-,空穴用于氧化5-羟甲基糠醛形成中间体,中间体和·O2-进一步反应生成2,5-呋喃二甲醛;反应过程中生成的其他活性氧自由基·O2-与光激发传输到表面的空穴协同作用,从而实现高效的选择性氧化;所述Pt-Ov-BiOBr催化剂的制备方法,包括如下步骤:(1)Ov-BiOBr制备:将BiNO33·5H2O和KBr溶于乙二醇中,搅拌均匀,转移至不锈钢高压釜中,密封后进行反应,反应结束后冷却到室温,经离心收集固体产物,再用无水乙醇和去离子水洗涤,最后经干燥制得Ov-BiOBr催化剂;(2)界面Pt-O键合的Pt-Ov-BiOBr催化剂的制备:将步骤(1)中的Ov-BiOBr催化剂分散在超纯水中,加入5-10ml甲醇和H2PtCl6·6H2O;随后超声使催化剂分散均匀,将烧瓶用氩气脱气,使瓶中和溶液中的空气完全排除后用保鲜膜密封好,防止漏气;将混合物在光源下持续照射,结束光还原沉积后的溶液用乙醇离心后真空干燥,制得界面Pt-O键合的Pt-Ov-BiOBr催化剂;在步骤(1)中,BiNO33·5H2O、KBr和乙二醇的用量比为1.94g:0.476g:30mL。
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