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在不加入犧牲試劑條件下，通過水和O₂進行光催化合成H₂O₂能夠作為蒽醌氧化反應的可行替代方法。

有鑒于此，武漢理工大學曹少文通過連續的C-H芳基化和Knoevenagel聚合反應合成得到一種共價連接的分子異質結，發現這種有機聚合物材料表現優異的光催化制備H₂O₂性能。

主要內容

（1）

通過缺電子的苯并噻吩-4,8-二酮、富電子的雙酚以及苯二乙腈進行共聚反應，不僅擴張共軛體系，而且增加分子偶極矩，從而非常有效的促進光生載流子的分離和轉移。

（2）

結構優化后，BTDB-CN0.2表現優異的光催化制備H₂O₂性能，制備H₂O₂的速率達到1920 μmol g^-1 h^-1，這個數值分別達到BTDB和BTDCN的2.2倍和11.6倍。通過飛秒瞬態吸收光譜和理論計算，發現連接分子能夠作為光生載流子的快速傳輸通道，提高光催化反應效率。而且通過原位DRIFT光譜表征說明通過單電子還原方式進行ORR反應，而且催化反應過程中能夠發生H⁺螯合導致C=O和C-OH之間轉變，因此促進生成H₂O₂。這項工作為設計有機光催化劑提供新思路。

參考文獻

Jingzhao Cheng, Wang Wang, Jianjun Zhang, Sijie Wan, Bei Cheng, Jiaguo Yu, Shaowen Cao, Molecularly Tunable Heterostructured Co‐polymers Containing Electron‐deficient and ‐rich Moieties for Visible‐light and Sacrificial‐agent‐free H₂O₂ Photosynthesis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202406310

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202406310