新加坡国立大学 (NUS) 的研究人员开发了一种微孔共价有机框架，具有致密的供体-受体晶格和工程连接，可通过水和空气的光合作用过程高效、清洁地生产过氧化氢 (H 2 O 2 )。
通过使用氢和氧的蒽醌工艺生产 H 2 O 2的传统工业生产是高度能源密集型的。这种方法使用有毒溶剂和昂贵的贵金属催化剂，并因副反应产生大量废物。相比之下，利用氧气和水光催化生产H 2 O 2提供了一条节能、温和且清洁的路线。最重要的是，它解决了现有光催化系统的常见缺点，例如活性低、大量使用额外的酒精牺牲供体以及需要纯氧气输入。
新加坡国立大学化学系蒋东林教授领导的研究小组开发了一种新型光催化剂，用于从水和空气中高效地进行人工光合作用 H 2 O 2。研究人员构建了六价共价有机框架(COF)，其中骨架被设计为供体-受体π柱，用于高速光诱导电荷生成和催化活性位点。同时，该孔设计有水力敏感的 三角形微孔通道，可立即输送反应物水和氧气。因此，当这些六价 COF在间歇式和流动式反应器中暴露于可见光时，可以自发且高效地从水和大气中产生 H 2 O 2 。在实验室条件下，COF 在间歇式反应器中在 420 nm 可见光下表现出 17.5% 的量子效率。该系统可用于构建自清洁表面和消毒处理。
该研究结果于2024年2月13日发表在《自然催化》杂志上。
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