氧化物光觸媒性能評定方法,可提升高性能材料篩選效率

 

刊登日期:2026/9/29
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北陸先端科學技術大學院大學等聯合研究團隊開發出一種新的動力學評估方法,可判別限制氧化物光觸媒性能的關鍵因素。研究團隊從材料資料庫約8.2萬種氧化物中篩選100種組成,在不同溫度條件下合成共200個試樣。透過高通量系統評估光觸媒性能,再經由控制溫度與光強度,解析不同材料的反應特性與性能限制因素。結果發現,含銀(Ag)及錳(Mn)等元素的氧化物中,有較多材料能展現良好光觸媒性能。
 
接著針對具良好性能的材料改變光照強度與溫度,分析「電荷供應」及「界面電荷轉移」對光觸媒反應的影響,並提出「開始出現溫度依賴性的光強度(OITD)」新指標。結果顯示,即使材料具有相近的表觀反應速率,其性能瓶頸仍可能不同,部分材料受限於無法向表面充分供應電荷;另一些材料則因無法有效利用表面電荷進行反應而受到限制。
 
研究亦發現,銀與錳、釩(V)等過渡金屬組合的材料,具有較高的電荷供應能力;含鈧(Sc)或釔(Y)的材料則較容易受到電荷供應不足的限制。此次成果可依據材料對光強度與溫度的響應,判斷應優先改善電荷供應或界面電荷轉移,作為高性能光觸媒材料篩選與設計的新依據。

資料來源: https://monoist.itmedia.co.jp/mn/articles/2609/02/news009.html
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