在位活化H2O2受到能源轉換和環(huán)境修復等領域的廣泛關注,但是仍然面臨難以實現高效可持續(xù)制備H2O2的困難。有鑒于此,河海大學敖燕輝、南京理工大學張侃等報道將氮化碳的邊緣修飾空間分離的供體(甲氧基苯基)和受體(蒽醌基團),因此形成具有方向性的向分離的活性位點電子-空穴傳遞。
蒽醌基團形成的光生電子能夠促進2e- ORR,甲氧基苯基產生的光生空穴能夠進行4e- WOR。而且蒽醌位點具有非常強的質子提取能力,促進產生*OOH中間體和H2O2。
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合成的供體聚合物氮化碳-受體催化劑(DPA)在純水光催化反應中實現了6497.1 μM h-1 g-1的H2O2速率,超過了傳統(tǒng)的DP和PA。由于DPA光催化劑具有優(yōu)異的性能,因此生成的H2O2能夠使用太陽光照射,在流動相自芬頓反應器內高效率的將各種有機污染物降解和礦化。這項研究展示了一種前所未有的光催化劑設計策略,實現了優(yōu)異的合成H2O2性能,而且具有實用前景。
參考文獻
Qiang Zhang, Kaiye Gu, Chaoran Dong, Chao Xue, Huinan Che, Kan Zhang, Yanhui Ao, Polymeric carbon nitride edged with spatially isolated Donor and Acceptor for Sunlight-driven H2O2 Synthesis and In-situ Utilization, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202417591
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202417591