人工合成H₂O₂被认为是替代工业蒽醌法的理想方法,因为后者存在巨大的能耗和环境毒性问题。
然而,H₂O₂浓度低是工业生产中最大的障碍。
基于此,2025年3月20日,苏州大学路建美等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Develop Complex Photocatalytic System of D-π-A-type Conjugated Porous Polymers and Benzyl Alcohol Mediated Autocatalysis for Practical Artificial Photosynthesis of H2O2》的研究论文。
在此,作者专注于制备高性能多相光催化剂并建立高效的复合光催化体系,报道了一种含有光敏剂和氧化还原活性蒽醌基团的D-π-A型共轭多孔聚合物的制备,用于实现高达3.0 mmol g⁻¹ h⁻¹的高效H₂O₂生成。
进一步地,通过利用苯甲醇的自催化光氧化特性,•OOH作为H₂O₂生成的关键物种得到了显著积累,这源于光催化循环和自催化循环的协同作用。
从机理上讲,光催化剂与苯甲醇之间的氢键和π-π堆积作用降低了过渡态的自由能,从而实现了高达140.4 mmol g⁻¹ h⁻¹的前所未有的H₂O₂光合成效率,其浓度为35.1 mmol L⁻¹,表观量子产率为49%。这项工作为推进可持续能源转换研究提供了重要的见解。
Develop Complex Photocatalytic System of D-π-A-type Conjugated Porous Polymers and Benzyl Alcohol Mediated Autocatalysis for Practical Artificial Photosynthesis of H2O2,Angew. Chem. Int. Ed.,2025. https://doi.org/10.1002/anie.202425017
