该团队借助合肥光源光电子能谱线站(BL10B)研究了辐照条件下TiO2、Pt-TiO2、Cu-TiO2和PtCu-TiO2的软X射线吸收谱,在辐照条件下,TiO2表现出更弱的Ti L边信号,这是由于辐照条件下从O 2p到Ti 3d的电子激发,导致Ti 3d轨道被更多的占据。辐照条件下,改性样品的Ti L边与O K边表现出了不同强度的变化,反应了材料中光生电子的转移路径,结合原位电子顺磁共振谱,揭示了Cu单原子与Pt颗粒在反应中的作用,明晰了反应机理,这一研究成果将提高对复合光催化剂表面电荷转移的认识,同时为原子尺度催化剂设计提供指导。相关研究成果以“High quantum efficiency of hydrogen production from methanol aqueous solution with PtCu–TiO2 photocatalysts”为题,发表在国际著名学术期刊Nature materials上。

左图:TiO2在黑暗和辐照条件下的Ti L边和O K边NEXAFS光谱;右图:辐照条件下改性样品中Ti L边和O K边强度与黑暗条件下的比值。
论文链接:https://doi.org/10.1038/s41563-023-01519-y