等离子体处理光催化剂可以方便地改变表面化学，引入外在或本征表面掺杂，有望在不改变本体性质的情况下使光催化剂具有更高的活性。虽然长期以来，气体等离子体一直被用于光催化剂的处理，但由于高能带电离子在平均自由程较长的等离子体中引起的表面干法刻蚀，导致过多的缺陷甚至失活，这取决于光催化剂的种类。

近日，东北师范大学Xintong Zhang，Changhua Wang通过乙醇等离子体处理堆积的二氧化钛（TiO₂），在TiO₂表面获得了非晶态表面。

文章要点

1）研究发现，表面非晶化伴随着氧空位的钝化。表面非晶层上移了电子陷阱能级，降低了电子陷阱密度。这种电子陷阱的工程化在很大程度上有助于促进电荷分离和提高还原能力，从而增强光催化。

2）实验结果显示，乙醇等离子体活化的P25TiO₂光催化剂的析氢速率达到1.982 mmol g⁻¹ h⁻¹，提高了124倍。当Pt负载量为0.3%时，乙醇等离子体活化的P25的活性为29.14 mmol g⁻¹ h⁻¹，AQE为37.37%。

3）此外，乙醇等离子体也被证明适用于设计其他TiO₂光催化剂的电子陷阱，并且优于水等离子体。因此，这项工作为设计半导体氧化物的电子陷阱以增强光催化提供了一种普遍而有前途的方法。

参考文献

Rui Wang, et al, Alcohol Plasma Processed Surface Amorphization for Photocatalysis, ACS Catal. 2022

DOI: 10.1021/acscatal.2c03427

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c03427