光电催化（PEC）将有机污染物降解为CO2和H2O是解决日益严重的环境问题的一种很有前景的策略。二氧化钛（TiO2）因其良好的性能和环境友好性而得到广泛研究；然而，由于其快速电子-空穴复合，TiO2催化剂的PEC活性受到很大限制。有鉴于此，兰州大学的李灿、李泽龙等研究人员，报道了3D纳米锥TiO2基光电催化高效降解持久性污染物。
本文要点
1）研究人员报告了一种基于TiO2纳米锥的光电催化剂，具有优异的降解性能和优异的耐用性。
2）在浓度为20 ppm时，独特的锥形催化剂可促进4-氯酚（4-CP）的PEC降解，降解效率为99%，矿化效率高于55%。纳米锥催化剂的标准化表观速率常数为5.05 h–1 g–1 m2，分别是纳米棒催化剂的3倍和聚合颗粒催化剂的6倍。
3）进一步的表征表明，TiO2的锥形形态可以使光生电荷更有效地分离和转移，从而产生出色的PEC活性。
4）此外，计算流体力学模拟表明，三维锥形结构有利于传质。
本文研究工作强调了在纳米尺度上调整光电催化剂的形态不仅可以促进电荷转移，而且可以促进质量传输，共同提高了PEC在降解持久性污染物中的性能。
参考文献：
Rui Song, et al. Highly Efficient Degradation of Persistent Pollutants with 3D Nanocone TiO2-Based Photoelectrocatalysis. JACS, 2021.
DOI：10.1021/jacs.1c05008
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c05008
