TPM-DADK共轭聚合物

光催化产H₂O₂

一种含氧化还原活性蒽唑啉和四苯甲烷节点的分段π共轭聚合物，通过酮基自由基介导的剥离和电子存储，实现可见光驱动的高效双电子氧还原产过氧化氢。

Han, Bing · Huarui, He · Liu, Jiali · Yihui, Jia · Siyue, Wang · Xu, Jingyi · Qiao, Min · Li, Wenting · 袁文玉 · 翟亚新 · 丁立平 · Zhu, Youngfa · 朱晓林

Nature Communications 2025

参数信息

过氧化氢产率

17.22 mmol g⁻¹ h⁻¹

太阳能-化学能转换效率

3.07 %

技术优势

无需牺牲剂

直接双电子氧还原路径避免了额外添加电子供体，简化反应体系并降低成本。

光照自剥离

酮基自由基阴离子在光照下触发聚合物剥离成纳米片，原位暴露更多活性位点，无需后续机械或化学处理。

电子存储增强电荷分离

长寿命酮基自由基阴离子作为电子库，促进光生电子-空穴对分离，延长激发态寿命并减少复合。

高太阳能转换效率

在模拟太阳光下太阳能-化学能转换效率达到3.07%，优于许多已报道的有机光催化剂体系。

应用场景

• 光催化产过氧化氢：用太阳光直接驱动产过氧化氢，替代高能耗的蒽醌法或需牺牲剂的光催化体系。
• 无金属光催化剂：全有机聚合物不含金属，避免贵金属成本和潜在环境毒性，适合绿色化工。
• 太阳能化学转换：将太阳能转化为化学能存储于过氧化氢中，效率高达3.07%，可用于分布式能源存储。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用中的光驱动氧化还原，实现无牺牲剂的高附加值化学品合成。
• 绿色化学合成：以水、氧气和阳光为原料现场生产过氧化氢，避免运输和储存危险化学品。