近日，中科院大连化学物理研究所研究员刘晓艳、院士张涛团队在光热协同催化研究方面取得进展，发现采用铂/二氧化钛—三氧化钨（Pt/TiO2-WO3）催化氧化丙烷，在低温和高浓度氧气条件下，光热协同催化的活性远高于单独的光催化和热催化活性。相关研究成果发表于《德国应用化学》。
　　以氧气为氧化剂的氧化反应（如挥发性有机污染物消除、烷烃燃烧等）是工业催化中非常重要的一类反应，负载型铂（Pt）催化剂是这类反应的高活性催化剂之一。然而，由于Pt表面对氧气有很强的吸附性，特别是在低温或高浓度氧气情况下，Pt很容易被氧气“毒化”而失活。
　　此次研究实现的光热协同催化可以在低温和高浓度氧气条件下极大地提升Pt/TiO2-WO3催化剂对丙烷的催化氧化活性。催化剂的活性随着光照强度的增加而增加，T70（丙烷转化70%时的反应温度）最低可至90℃。与热催化相比，T70的最大温差可达234℃。动力学研究发现，光热协同催化反应活化能随光照强度的增加而呈线性降低，最多可达十倍以上。与此同时，氧气的反应级数在加光前后也发生极大变化：不加光时氧气的反应级数为-1.4，而加光之后氧气的反应级数变为0.1。这表明，在光热协同催化条件下，催化活性几乎与氧气浓度无关。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202001701
　　（原载于《中国科学报》 2020-04-14 第4版 综合)