亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Photocatalytic Cleavage of C–H Bonds: A Case Study of Formaldehyde Photodegradation from Density Functional Theory

光降解 光催化 激进的 光化学 甲醛 金红石 化学 键裂 密度泛函理论 催化作用 吸附 反应机理 水解 有机化学 计算化学
作者
Xiang-Peng Tao,Xue‐Qing Gong,Dong Wang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:127 (42): 20652-20661 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c04538
摘要

Photocatalysis can efficiently activate C–H bonds and achieve complete degradation of organic pollutants. However, there is still a lack of knowledge regarding the photodegradation mechanism at the atomic scale or the regulation principle for the rational design of novel catalysts. Herein, we took the photocatalytic degradation of formaldehyde to CO2 on the rutile TiO2(110) surface as an example and conducted the density functional theory calculations to clarify and compare the reaction pathways of the direct hole-trapping degradation and the •OH radical-assisted indirect oxidation of formaldehyde featuring various adsorption and intermediate configurations. Our results clearly demonstrated the significant promotion effect of photogenerated holes and/or •OH radicals on the C–H cleavage and revealed that the •OH is more efficient for cleaving the first C–H bond of formaldehyde whereas the photogenerated holes for the second. Accordingly, an optimal formaldehyde photodegradation mechanism integrating the individual advantages of photogenerated holes and •OH radicals was proposed. By investigating the C–H bond activation of common organic molecules such as alkanes, alcohols, aldehydes, and esters on the rutile TiO2(110) surface, we also found that both the photocatalytic and thermocatalytic reaction barriers of the C–H cleavage correlate well with the corresponding C–H bond polarity, exhibiting the antivolcanic and linear trends, respectively. Given the general significance of the •OH radicals in organic photodegradation, we further suggested to promote water hydrolysis and •OH radical formation by doping Pt into TiO2, and it may broaden the conventional understanding about the functional manners of Pt components in photocatalysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
安静的代曼完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
依然灬聆听完成签到,获得积分10
40秒前
47秒前
刘清梅发布了新的文献求助10
59秒前
温柔的含双完成签到,获得积分10
1分钟前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
舒服的幼荷应助春夏秋冬采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
刘清梅发布了新的文献求助10
1分钟前
甜美的梦芝完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
www发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
edwardyhc发布了新的文献求助10
2分钟前
舒服的幼荷应助mmyhn采纳,获得10
2分钟前
www完成签到,获得积分10
2分钟前
Cosmosurfer完成签到,获得积分0
2分钟前
动听的又亦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
edwardyhc完成签到,获得积分10
2分钟前
飞哥与小佛完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
舒服的幼荷应助mmyhn采纳,获得10
2分钟前
沉默岩完成签到,获得积分10
2分钟前
清一完成签到,获得积分10
2分钟前
热心十八完成签到,获得积分10
3分钟前
Nikkie2411发布了新的文献求助10
3分钟前
春夏秋冬发布了新的文献求助10
3分钟前
Nikkie2411完成签到,获得积分10
3分钟前
神一样的鸟完成签到 ,获得积分10
3分钟前
春夏秋冬完成签到,获得积分10
3分钟前
舒服的幼荷应助mmyhn采纳,获得10
3分钟前
淡然的半烟完成签到,获得积分10
3分钟前
任寒松发布了新的文献求助30
3分钟前
害羞孤风完成签到 ,获得积分10
4分钟前
YUKI完成签到,获得积分10
4分钟前
文艺的老姆完成签到,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7662233
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9232197
关于积分的说明 19854890
捐赠科研通 7230450
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3282146
关于科研通互助平台的介绍 2441663
邀请新用户注册赠送积分活动 2282931