人工光合作用合成過氧化氫是一種綠色、有前景的技術，具有可持續、經濟、安全等優點。然而，超氧自由基 (·O2 ) 是光催化氧還原生成 H2O2 的重要中間體，具有強氧化性，可能會破壞催化劑的穩定性。因此，避免·O2的積累并使其快速轉化為H2O2對于提高催化劑穩定性和H2O2產率具有重要意義。
近日，三峽大學Liqun Ye，Wei Liu提出了一種實現·O2 快速轉化為H2O2 的解決方案。
文章要點
1）PDA上的吡咯N原子作為ORR的活性位點，·O2 - 迅速與質子化胺基的H+結合，穩定高效地生成H2O2。在沒有犧牲試劑的情況下，CN-PDA 表現出優異的 H2O2 生成率——比 CN 高 47 倍。
2）PL 和 TRPL 光譜表現出低發射強度，以及延長的光生電荷壽命，證實 PDA 的存在有利于電荷載流子分離。此外，通過原位紅外光譜檢測了氨基的質子化。
總而言之，這項工作可以為未來開發更環保、更穩定的光催化劑鋪平道路。
參考文獻
Yihan Deng, et al, Reduction of Superoxide Radical Intermediate by Polydopamine for Efficient Hydrogen Peroxide Photosynthesis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202319216
DOI: 10.1002/anie.202319216
https://doi.org/10.1002/anie.202319216
