光催化O2還原制備H2O2是一項具有成本效益、符合可持續需求并且環境友好的綠色技術，但是光催化還原的效率受到雙電子ORR途徑選擇性非常有限的局限。
有鑒于此，阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)張華彬教授等報道將具有可調氧化態的分離Cu原子固定在WO3上作為有效的活性中心，增強光催化生成H2O2。
本文要點：
（1）
由于單原子和載體之間的電荷補償，Cu的氧化態呈現出負載依賴性，Cu的價態在+2價和+1價之間變化。
實驗和理論計算分析的結果表明，Cu(I)位點具有優異的O2吸附和活化能力，導致熱力學上不利的*OOH中間體加氫（雙電子ORR途徑的決速步驟）轉變為放熱過程，因此顯著的提高選擇性和效率。
（2）
Cu(I)-SA/WO3光催化劑的可見光催化合成H2O2產率達到102 μmol h-1，這個結果遠高于現有報道的光催化劑。在420?nm處實現了令人印象深刻的30%的表觀量子效率，這是該領域的重大突破。本研究為設計電子態調制高效合成H2O2的單原子催化劑提供新思路。
參考文獻
Fan Yang, Chengyang Feng, Shouwei Zuo, Qingxiao Wang, Fen Wei, Miao Hu, Yuanfu Ren, Dongzhi Liu, Wan-Lu Li, Sibo Wang, Hassan S. Alqahtani, Yun Hau Ng, and Huabin Zhang*, Photocatalytic H2O2 Production with >30% Quantum Efficiency via Monovalent Copper Dynamics, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c02450
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c02450
