新加坡国立Nature Catalysis：工程化COF光催化转化H2O和空气制备双氧水

纳米技术

2024-02-14

电荷转移和向催化位点进行传质是光催化的关键，但是，电荷转移和传质本征具有相互权衡和相互依存的问题，因此如何同时得到高效的电荷转移和传质具有非常大的挑战。

有鉴于此，新加坡国立大学江东林等通过设计工程化的连接以及致密的供体-受体晶格，构筑了微孔共价COF光催化材料，表现优异的光催化制备H₂O₂性能。

本文要点：

（1）

这个COF具有柱状的供体-受体π-阵列，能够提供电荷以及密集的水氧化和氧还原催化活性中心位点，排列分布合理的氧原子一维微孔通道作为运送水分子和氧气分子到催化位点的作用。

（2）

这种多孔催化剂有助于水和空气的光合作用生成H₂O₂，表现非常高的产率、转化率和TOF。在可见光照射下进行光催化反应，不需要助催化剂和牺牲试剂，在420 nm的表观量子效率达到17.5%，而且在流动反应器中实现了连续、稳定和的生产清洁的H₂O₂。

参考文献

Liu, R., Chen, Y., Yu, H. et al. Linkage-engineered donor–acceptor covalent organic frameworks for optimal photosynthesis of hydrogen peroxide from water and air. Nat Catal (2024)

DOI: 10.1038/s41929-023-01102-3

https://www.nature.com/articles/s41929-023-01102-3