Cβ-O鍵的選擇性斷裂對木質素轉化為高價值芳香單體具有很大的潛力。基于此，長安大學李宇亮教授等人報道了一種CdS-SH/TiO2異質結光催化劑，用于Cβ-O鍵的高效選擇性斷裂。利用CdS-SH和TiO2納米片構建II型異質結，增強了光吸收范圍，進一步增加了光生電子-空穴對的分離，從而獲得了較高的催化活性。以2-苯氧基-1-苯乙醇為模型底物，在輕度光照下，苯酚收率為85%，苯乙酮收率為87%。
作者分別使用(NH4)2C2O4、K2S2O8和DMPO作為空穴(h+)、電子(e?)和Cα-O?自由基中間捕獲劑。由于位阻因素和PP-ol Cα上的低自旋密度分布，不利于Cα中心的形成，DMPO主要捕獲Cα-O?自由基。
(NH4)2C2O4和K2S2O8的加入抑制了PP-ol的轉化率以及Phol和AP的產率，表明e?和h+都能促進催化反應。此外，DMPO的加入幾乎完全抑制了PP-ol的轉化，進一步表明Cα-O?自由基中間體在催化轉化過程中起關鍵作用。
作者提出了CdS-SH/TiO2 II型異質結光催化劑光催化木質素模型化合物PP-ol轉化的可能機制。在模擬陽光照射下，CdS-SH和TiO2中的電子被激發(fā)到它們的導帶（CB），在價帶（VB）中留下空穴。由于CdS-SH與TiO2之間存在異質結界面，CdS-SH的CB中的電子迅速遷移到TiO2的CB中，而TiO2的VB中的空穴則遷移到CdS-SH的VB中。因此，異質結結構的形成顯著地增強了光生電子-空穴對的分離。
CdS-SH/TiO2 Heterojunction Photocatalyst Significantly Improves Selectivity for C-O Bond Breaking in Lignin Models. ACS Catal., 2023, DOI: 10.1021/acscatal.3c03309.
