第一作者：Shiyang Liu
通讯作者：罗能超，王峰
通讯单位：中国科学院大连化学物理研究所
论文速览：
本研究通过建立从Pt/TiO2光催化剂到二甲醚（DME）的空穴转移通道，DME的C–H键断裂，提供由乙二醇二甲醚(GDE)和低聚物组成的H2和柴油添加剂。
研究中发现，吸附在Pt/TiO2上的水通过与Pt/TiO2表面和DME形成氢键促进了空穴转移。由于这种氢键作用，光生空穴从Pt/TiO2被水提取并最终转移到DME。
这一过程显著提高了柴油燃料和氢气的产量，分别增加了8.7倍和12.4倍。本工作为从丰富的原料生产两种燃料提供了一条新途径。
图文导读：
图1：水介导的空穴转移机制示意图。
图2：电荷密度差（CDD）、最高占据晶体轨道（HOCO）和投影态密度（PDOS）分析。
图3：光催化DME共生产的反应结果。
图4：光催化DME共生产的反应机理研究。
图5：水对光催化DME共生产促进机制的研究。
总结展望：
本研究的亮点在于通过水介导的空穴转移机制，实现了DME的高效C-H键断裂，从而生产了柴油燃料添加剂和氢气。实验数据显示，与没有水相比，产品产量显著提高，柴油燃料添加剂的产率增加了8.7倍，氢气的产率增加了12.4倍。
此外，通过调整半导体-溶液界面上的空穴转移动力学，本研究为C-H键断裂提供了一种新的策略。这不仅为生产清洁能源开辟了新途径，也为光催化领域的研究提供了新的视角和方法。
文献信息：
标题：Water-Mediated Photocatalytic Coproduction of Diesel Fuel Additives and Hydrogen from Dimethyl Ether
期刊：ACS Catalysis
