近日，暨南年夜学物理与光电项目学院传授关柏鸥团队于国度天然科学基金等工程的资助下，设计出一种基在微光纤的光催化传感器，用在光电催化历程中催化剂外貌反映物浓度以及热效应的及时、原位剖析。相干结果揭晓在《进步前辈科学》（Advanced Science）。

光电催化技能，可于暖和的前提下实现太阳能到化学能的转化，而且不孕育发生二次污染，是解决当前情况以及能源问题的一个主要路子。于催化历程中，催化剂外貌反映物浓度的变迁以及热效应的孕育发生是表征催化效果息争释反映机理的两个要害参数。这些参数支配着催化剂的宏不雅反映，并对于催化剂内部布局——机能相干性的评价孕育发生主要影响。为了理解光电催化机制并进一步提高催化机能，将宏不雅标准的催化机能不雅测成长到对于催化剂外貌亚微米规模内的反映物浓度以及温度变迁的监测以及阐发长短常主要的，然而，这一事情也极具应战性。

今朝已经有年夜量的事情致力在寻觅新的表征技能以提供催化分化历程中反映产品的有关信息，这些要领包孕气相色谱—质谱法、紫外—可见接收光谱法以及拉曼光谱法。与此同时，热电偶、扫描热显微镜、红外热成像仪也被用在监测催化剂的温度。然而，这些要领凡是需要年夜型、昂贵的仪器以及繁杂的操作。此外，它们重要存眷在宏不雅标准的反映成果而且没法作及时监测，是以缺少于亚微米标准上原位、持续监测的威力。

针对于上述光电催化反映中要害参量监测所面对的难题，关柏鸥团队以微光纤为载体，经由过程将催化剂以及污染物有序地拆卸在光纤外貌，于光纤外貌构建“光电催化纤上试验室”，将引发催化反映的光源替代成泵浦激光耦合在光纤中，经由过程光纤倏逝场引发光纤外貌的光催化效应，实现了对于光电催化反映历程的模仿；因为光纤倏逝场具有倏地相应威力而且穿透深度于亚微米尺寸规模，是以光纤可以或许经由过程倏逝场感知外貌“纤上试验室”的反映历程，实现对于催化反映中催化剂外貌反映物浓度以及热���效应两个要害参量的及时监测。经由过程微光纤光催化传感器的监测，研究团队得到了及时参数以及催化活性之间的不变的相干性，为催化历程以及机理的理解提供了主要的根蒂根基。

该要领将无望弥补现有的催化历程以及催化产热监测要领的主要空缺。

相干论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202310264

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哄骗光催化微光纤“纤上试验室”原位监测催化剂外貌反映物浓度变迁及产热效应示用意。研究团队 供图

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