过氧化氢（H2O2）是一种环境友好型试剂，而有机半导体（OSCs）凭借其明确的分子结构、强大的给体-受体相互作用以及高效的电荷分离能力，成为合成H2O2的理想光催化剂。
基于此，2025年3月18日，北京工业大学魏振、邓积光、清华大学朱永法等人在国际知名期刊Advanced Materials发表题为《Functional Groups-Regulated Organic Semiconductors for Efficient Artificial Photosynthesis of Hydrogen Peroxide》的研究综述。
本文综述了功能团修饰在调节OSCs光催化性能方面的调控机制，重点阐述了功能团结构与催化性能之间的关系。
例如，氰基和卤素等电子调控基团能够诱导分子偶极子的产生，从而促进光生电子的迁移。
氟基团因其高电负性，能够优化带隙结构并延长载流子寿命。
像蒽醌和噻吩这样的π共轭扩展基团，能够扩大共轭体系，提高可见光捕获能力，并通过氧化还原循环稳定中间体。
羟基能够增强表面亲水性，促进H2O活化，而亚胺键的质子化能够调整电荷分布，提高选择性和循环稳定性。
磺酸和酰胺等多活性位点功能团能够加速反应动力学并抑制H2O2分解。
功能团通过电子结构调控、中间体吸附优化以及质子-电子转移，增强光吸收、电荷分离和表面反应。
未来的工作应结合机器学习来识别最佳功能团组合，并开发绿色功能化策略，以实现高效的H2O2光催化剂合成。
Functional Groups-Regulated Organic Semiconductors for Efficient Artificial Photosynthesis of Hydrogen Peroxide，Advanced Materials, 2025. https://doi.org/10.1002/adma.202501494
