常大顾培洋/港城大张其春，Angew！

利用共轭微孔聚合物（CMPs）光催化剂生产过氧化氢（H₂O₂）是一种实现太阳能到化学能转换的关键绿色技术。合理的材料设计对于提高CMPs的分散性和电荷转移以增强H₂O₂的生产性能至关重要。

2025年5月7日，常州大学顾培洋、香港城市大学张其春在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Chloromethylation Modified Pyranonitrile-Based Conjugated Microporous Polymers for Selective One-Step Two-Electron O₂ Reduction to H₂O₂》的研究论文。

在本文中，作者首次提出了一种采用氯甲基化反应的后修饰策略来增强H₂O₂的生产。

简单的一步氯甲基化反应同时实现了两个目标：一是通过吡喃腈单元中氰基的水解为羧基，增强了亲水性；二是通过引入氯甲基，改善了O₂的吸附和电荷转移。

通过协同作用，使得经过氯甲基化的CMP（DCM-TPA-Cl）的H₂O₂生产率达到5.01 mmol g^-1 h^-1，在空气中的产率是未修饰光催化剂的6.7倍。

此外，该催化剂在氧气环境中的速率仅提高了1.8%，突显了其在空气中对O₂的高效利用能力。

在水/苯甲醇混合物中，其速率进一步达到38.02 mmol g^-1 h^-1，超过了大多数已报道的聚合物光催化剂。

实验和理论计算结果进一步证实了在H₂O₂生成过程中，一步双电子O₂还原路径的主导作用。

图1：CMPs光催化剂的结构表征

图2：光电化学性能分析

图3：光催化H₂O₂生产性能

Chloromethylation Modified Pyranonitrile-Based Conjugated Microporous Polymers for Selective One-Step Two-Electron O₂ Reduction to H₂O₂, Angew. Chem. Int. Ed., 2025. https://doi.org/10.1002/anie.202508436.