寻求清洁，低成本和可再生能源是现代工业社会的一项重要挑战。光化学产生的氢被认为是一种有前途的能量载体，具有高能量密度和零二氧化碳排放，同时又对环境无污染。贵金属如铂，铱和钌是电解水的有效催化剂，但它们的稀缺性和高成本限制了大规模的技术应用。开发廉价且具有长期稳定性的活性催化剂用于标准电解质中的析氢或析氧反应是一个重要的目标。

有鉴于此，美因茨大学Wolfgang Tremel和法赫德国王石油矿产大学Muhammad Nawaz Tahir等人，证明了以聚四氟乙烯废料为固体、无毒和丰富的氟源，SPS可以快速、节能和环境友好地合成氟氧化钽光催化剂。

本文要点

1）废料通过火花等离子体烧结（SPS）对金属氧化物进行氟化的一般方法。Ta₃O₇F和TaO₂F是从塑料废料中获得的，没有使用有毒或腐蚀性的氟化物。

2）SPS处理将反应时间减少到几分钟而不是几天，从而将处理时间和能源成本减少了几个数量级。Ta₃O₇F和TaO₂F纳米颗粒以克级产量制备。利用工业烧结设备，它们的合成可以提高到千克级。

3）SPS对Ta₃O₇F和光催化性能的影响:传统制备的Ta₃O₇F和TaO₂F的催化活性较低，而SPS制备的Ta₃O₇F和TaO₂F具有较高的光催化析氧活性，其光转化效率高达24.7%。

参考文献：

Martin Alexander Lange et al. A Generalized Method for High‐Speed Fluorination of Metal Oxides by Spark Plasma Sintering Yields Ta₃O₇F and TaO₂F with High Photocatalytic Activity for Oxygen Evolution from Water. Advanced Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adma.202007434

https://doi.org/10.1002/adma.202007434