近日，中科院大連化物所研究人員率先將實時雙光子光電子能譜研究表面光化學(xué)和光催化的方法，應(yīng)用到TiO2表面光催化反應(yīng)機理的探索中。該研究將使催化劑的催化速度更快、選擇能力更強且穩(wěn)定性更好。

據(jù)介紹，科研人員研究了水和醇類在金紅石TiO2表面的光化學(xué)動力學(xué)，取得了系列原創(chuàng)性成果。其中甲醇在TiO2單晶表面的光化學(xué)機理研究顯示，甲醇能提高TiO2光催化分解水的效率。研究人員還從原子分子層次上認識了甲醇覆蓋的TiO2表面在紫外光照射后反應(yīng)物及產(chǎn)物譜圖的變化，研究結(jié)果表明，甲醇通過光催化解離成了甲醛，光催化解離能大大提高化學(xué)反應(yīng)效率，為研究新型高效催化劑打開了大門。

該成果在二氧化鈦的光催化研究中同樣具有重要意義。甲醇解離生成甲醛和氫氣是工業(yè)催化過程中的第一步反應(yīng)，但是實驗結(jié)果只觀察到生成的氫原子留在TiO2表面上，這解釋了二氧化鈦光催化分解水產(chǎn)氫效率低的原因。此外該結(jié)果表明鈦原子也具有光催化活性，這在以前還從未被認識到。

光催化研究是新材料和化學(xué)領(lǐng)域的前沿課題，在新能源和環(huán)境凈化方面具有廣闊的應(yīng)用前景。