黄　晓，甘汉麟，彭　亮，顾凤龙

(环境理论化学教育部重点实验室，华南师范大学化学与环境学院，广州510006)



苯甲醛在光催化反应中氧化还原选择性的理论研究

黄晓，甘汉麟，彭亮，顾凤龙

(环境理论化学教育部重点实验室，华南师范大学化学与环境学院，广州510006)

摘要采用密度泛函理论方法在M06-2X/6-311G*水平上模拟了不同反应条件下，TiO2对苯甲醛的光催化还原和氧化的反应.计算结果表明，苯甲醛的光催化还原和氧化反应均可在常温下发生;在缺氧但有乙醇存在的条件下，乙醇分子可与氧化性物质发生反应，生成醇自由基，苯甲醛主要发生光催化还原反应生成苯甲醇;在有氧气但无乙醇存在条件下，还原性的光生电子被氧气捕获，避免了苯甲醛被还原，主要发生光催化氧化反应生成苯甲酸.

关键词苯甲醛;光催化;选择性氧化还原机理;密度泛函理论

TiO2光催化反应在环境修复［1］，水分解和氢气产生［2］及太阳能转换［3］等方面具有广泛应用，已经成为当今光化学领域中非常重要的研究领域.TiO2在光催化过程中产生的光生电子和光生空穴分别具有很强的还原性和氧化性，且光生空穴产生的·OH是主要氧化性物质［4］.因此，近年来TiO2光催化反应除用于有机污染物降解外，还广泛地应用于芳香化合物的还原和氧化等有机反应［5～7］.

在光催化还原方面，Joyce-Pruden等［5］以TiO2作为光催化剂，乙醇作为溶剂的条件下，研究了苯甲醛及其衍生物的光催化还原反应，认为通过2个电子的转移……