kgd拓扑COF光催化剂

H₂O₂产率领先

通过拓扑设计调控电荷分离与中间体吸附，实现纯水和海水中非牺牲型H₂O₂光合成的COF光催化剂。

Yue J.-Y. · Song, Liping · Zi-Xian, Pan · Min, Cheng · Xuan, Wang · 徐庆 · 杨朋

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

H₂O₂产率（TPB-COF）

7874 μmol g−1h−1

H₂O₂产率（TPT-COF）

5903 μmol g−1h−1

H₂O₂产率（TPB-COF，海水）

5696 μmol g−1h−1

H₂O₂产率（TPT-COF，海水）

4006 μmol g−1h−1

技术优势

产率大幅领先

在纯水中TPB-COF的H₂O₂产率达到7874 μmol g⁻¹ h⁻¹，超过hcb拓扑对应物，在COF基光催化剂中位居前列。

海水里也能产

在真实海水中，TPB-COF仍保持5696 μmol g⁻¹ h⁻¹的H₂O₂产率，无需淡水即可生产高价值化学品。

机理明确

实验与计算证明通过间接2e⁻氧还原和直接2e⁻水氧化路径实现全H₂O₂光合成，电荷分离和中间体吸附更有利。

应用场景

• 光催化合成：直接用光催化生产H₂O₂，替代高能耗蒽醌法。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将太阳能转化为H₂O₂。
• 清洁能源化学品：利用海水和阳光生产绿色H₂O₂，降低碳足迹。
• 海水资源化利用：将海水作为原料生产H₂O₂，用于消毒等高值用途。