助力過氧化氫高效綠色合成，科學家構筑新型光催化劑

　　中國科學院院士，華東理工大學化學與分子工程學院、費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心教授朱為宏團隊，首次利用親水脂肪鏈構筑半導體共價有機框架（COF）光催化劑，該催化劑具有親水性、結晶性、半導體特性“三合一”的優勢，可實現高效的電子傳遞、質子傳遞和分子傳遞過程，從純水和空氣中實現過氧化氫的高效率綠色合成，有望應用于其他光化學轉換的綠色化工過程。相關成果發表于《美國化學會志》。

　　過氧化氫（H2O2）是高價值的工業化學品，廣泛應用于紙漿漂白、廢水處理、消毒和化學合成，以陽光、水為原料制H2O2的人工光合成具有反應溫和、操作簡單和無二次污染等優點。COF是一類新興的有機光電半導體。然而，大多數COF是由芳環連接單元構建，其骨架疏水性極大限制了在水中光催化的反應效率。

親水脂肪鏈共價有機框架光催化劑設計合成。圖片來源于《美國化學會志》

　　研究團隊提出以親水的酒石酸二酰肼作為單體，構筑了結晶型的TAH-COF光催化劑，強化了電子傳遞、質子傳遞和分子傳遞的“新三傳”過程。TAH-COF可高效率地從純水和空氣中光催化合成H2O2，生成速率和太陽能到化學能的轉換效率是COF類光催化劑的最高值之一。此外，經過5輪的光催化循環測試后，其活性仍然保持穩定。原位紅外光譜和理論計算則進一步表明，酒石酸鏈可以增強氧氣的吸附并穩定*OOH中間體，從而強化分步的兩電子氧還原反應過程，有利于后續的質子化過程產生H2O2。