由于塑料废物的广泛排放和低效回收，塑料浓度不断上升，对环境和生态系统构成紧迫且严峻的威胁。
在环境条件下，将塑料衍生物光催化转化为高附加值化学品的过程发生在较低的氧化电位，这促进了氢气的产生。
基于此，2025年3月24日，加拿大卡尔加里大学胡劲光、Md Golam Kibria、西蒙弗雷泽大学Samira Siahrostami等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Isolated iridium oxide sites on modified carbon nitride for photoreforming of plastic derivatives》的研究论文。
作者报告了一种窄带隙的NCN官能化的O桥联氮化碳（MC）的合成，它是通过氢键合的melem（M）-cyameluric酸（C）大分子聚集体的缩合聚合反应制备的。
MC骨架承载着分散良好的铱单原子（MCIrSA）位点，在AM1.5G照射下，这些位点可以催化碱处理后的聚乳酸（PLA）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）衍生物的氧化光重整，产生氢气的速率分别为147.5和29.58 μmol g⁻¹cat h⁻¹。
固体电子顺磁共振（EPR）和时间分辨光致发光（TRPL）揭示了MCIrSA中高效的载流子生成和分离。
X射线吸收光谱（XAS）和Bader电荷分析揭示了在C₆N₇基团中固定的欠配位IrN₂O₂单原子位点，这导致了高效的空穴猝灭。
液相EPR、原位FTIR和密度泛函理论（DFT）研究验证了由于O-Ir-OH瞬态物种的形成，具有较弱的Ir–OH脱附能垒，容易生成•OH自由基。
Kumar, P., Zhang, H., Yohannes, A.G. et al. Isolated iridium oxide sites on modified carbon nitride for photoreforming of plastic derivatives. Nat Commun 16, 2862 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57999-w
