近日，广东工业大学环境健康与污染控制研究院、环境科学与工程学院博士生景冰花和敖志敏教授在对于光催化降解VOCs的理论研究方面取得新的研究进展，研究成果以“Evaluation procedure of photocatalysts for VOCs degradation from the view of density functional theory calculations: g-C₃N₄ dots/graphene as an example”为题发表在《Journal of Materials Chemistry A》上，并入选背封面文章。

    论文DOI: https://doi.org/10.1039/D0TA06060G

目前，实验中已经运用各种技术手段来了解光催化剂的性能和机理，但其难以在电子和原子水平深层次的剖析光催化过程。而DFT计算是一种很好的技术手段来解决此问题。然而，从理论计算的角度来看，目前还没有一种统一的对光催化性能的评价步骤。因此，在该工作中从DFT计算的角度总结提出了评价光催化剂降解VOCs性能的步骤与方法，并以g-C₃N₄ dots/graphene为例来进行描述。理论角度评价光催化性能主要有以下几点：①能带结构、价导带位置以及光吸附利用率，以此判断光生电子空穴对效率；②对水、氧气以及其他氧化物的吸附性能，判断活性基团的生成情况；③对污染物的吸附能力；④降解污染物的反应路径，得出降解性能。该工作结果表明，g-C₃N₄ dots/graphene可以提高可见光利用率来有效生成光生电子对，促进羟基自由基和超氧离子自由基的生成，作用于光催化降解VOCs。同时，电子从g-C₃N₄量子点价带经过石墨烯这个跳板，再跃迁到g-C₃N₄量子点的导带上，在提高可见光利用率的同时，抑制了光生电子空穴对的复合。总的来说，该工作以g-C₃N₄ dots/graphene为例，从理论计算的角度提出了一种评价光催化剂性能的方法，与此同时还阐述了一种新颖的电子跃迁机制，为合理的从DFT计算角度评价光催化剂性能提供了有效指导。

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https://doi.org/10.1039/D0TA06060G

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