硼掺杂MOF基异质结构

双电场调控电荷

通过原子级硼掺杂与p-n结的协同，在MOF骨架上重构电荷分布，实现高效且高选择性的两电子氧还原产过氧化氢。

Abdurahman, Mohamed Hussein · Rhimi, Baker · Jinhe, Li · Ren, Wei · 于晓慧 · 许颖 · Abdullah, A. Z. · Harrath, Karim · 刘芹芹

Chemical Engineering Journal 2026

参数信息

H2O2产率

2537.38 μmol·g^-1·h^-1

表观量子效率（AQY）

7.9 %

局域电子积累

+0.21 |e| per Ti site

技术优势

选择性更高

硼掺杂诱导Ti-oxo团簇局域电子积累，将Ti位点转变为高选择性的2e⁻ ORR催化中心，促进*OOH中间体稳定。

电荷分离更高效

p-n异质结内建电场驱动电子定向迁移至B活化的Ti位点，实现光生载流子的空间分离，抑制复合。

产H2O2速率高

双电场协同跨越原子到微米尺度实现时空电荷调控，异质结在可见光下H2O2产率达到2537.38 μmol·g⁻¹·h⁻¹。

应用场景

• 光催化产H2O2：直接利用可见光从水和氧气合成H2O2，替代高能耗的蒽醌法。
• 太阳能燃料合成：将太阳能转化为化学能，产H2O2作为可存储的太阳能燃料。
• 电催化氧还原：催化剂设计提高了两电子氧还原的选择性，可用于电催化体系。
• MOF基催化剂：通过硼掺杂和异质结构造，拓展了MOF在光催化中的应用。