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電荷轉(zhuǎn)移和向催化位點進行傳質(zhì)是光催化的關(guān)鍵，但是，電荷轉(zhuǎn)移和傳質(zhì)本征具有相互權(quán)衡和相互依存的問題，因此如何同時得到高效的電荷轉(zhuǎn)移和傳質(zhì)具有非常大的挑戰(zhàn)。

有鑒于此，新加坡國立大學(xué)江東林等通過設(shè)計工程化的連接以及致密的供體-受體晶格，構(gòu)筑了微孔共價COF光催化材料，表現(xiàn)優(yōu)異的光催化制備H₂O₂性能。

本文要點：

（1）

這個COF具有柱狀的供體-受體π-陣列，能夠提供電荷以及密集的水氧化和氧還原催化活性中心位點，排列分布合理的氧原子一維微孔通道作為運送水分子和氧氣分子到催化位點的作用。

（2）

這種多孔催化劑有助于水和空氣的光合作用生成H₂O₂，表現(xiàn)非常高的產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率和TOF。在可見光照射下進行光催化反應(yīng)，不需要助催化劑和犧牲試劑，在420 nm的表觀量子效率達到17.5%，而且在流動反應(yīng)器中實現(xiàn)了連續(xù)、穩(wěn)定和的生產(chǎn)清潔的H₂O₂。

參考文獻

Liu, R., Chen, Y., Yu, H. et al. Linkage-engineered donor–acceptor covalent organic frameworks for optimal photosynthesis of hydrogen peroxide from water and air. Nat Catal (2024)

DOI: 10.1038/s41929-023-01102-3

https://www.nature.com/articles/s41929-023-01102-3