水分子、甲醇分子在实际情况中的固液异相光催化剂中协同作用对理解光催化反应非常重要，有鉴于此，华东理工大学王海丰，华东师范大学王雪璐、姚叶锋等报道通过Operando NMR表征、DFT计算、AIMD计算之间结合，对金红石TiO₂光催化剂表面水和甲醇不同比例在异相光催化反应中的影响。作者发现，甲醇分子、水分子在异相光催化反应中的协同运动作用，这种协同作用表现为甲醇-水形成分子簇，而且这种结构导致接触催化剂界面上的甲醇分子数量改变，作者通过甲醇/水溶液中甲醇分子的扩散系数结果验证了这种作用。

本文要点：

（1）

通过核欧沃豪斯光谱学NOESY（Nuclear Overhauser effect spectroscopy）表征，验证甲醇分子中的OH与H₂O分子之间存在氢键作用，这种甲醇-水簇合物决定了反应中甲醇重整反应的产率。

（2）

首次发现了甲醇水溶液中，甲醇、水分子之间能够形成甲醇-水的簇合物，显著影响异相光催化反应的活性。

参考文献

Bei-Bei Xu, Min Zhou, Man Ye, Ling-Yun Yang, Hai-Feng Wang*, Xue Lu Wang*, and Ye-Feng Yao*, Cooperative Motion in Water–Methanol Clusters Controls the Reaction Rates of Heterogeneous Photocatalytic Reactions, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c02128

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c02128