P═C钝化磷烯

可见光全解水

通过卡宾加成构建磷碳双键实现五配位钝化，在无牺牲剂条件下实现高效可见光全解水。

Zhang, He · Li, Yanbo · Liu, Shengkun · Wang, Taotao · 高超 · 杜平武 · 季恒星 · 江俊 · 王官武 · 熊宇杰 · Baek, Jong-beom · 杨上峰

Angewandte Chemie - International Edition 2026

具体参数

H₂产率

612 µmol h⁻¹ g⁻¹

H₂O₂产率

658 µmol h⁻¹ g⁻¹

技术优势

空气稳定性大幅提升

五配位钝化消除了磷原子上的残留未成对电子，从根本上抑制了与水氧的反应活性，使其在空气中可长期保存。

无金属全解水

作为无金属光催化剂，在可见光下无需牺牲剂即可同时产氢和产双氧水，避免了贵金属助催化剂的使用。

双产物高产率

同时实现H₂和H₂O₂的高效产出，产率分别达到612和658 µmol h⁻¹ g⁻¹，为光催化全解水提供了高附加值双产物路径。

循环稳定性好

在持续光催化反应中表现出优异的循环稳定性，说明P═C钝化结构在反应条件下能够保持完整，有利于长期使用。

应用场景

• 光催化全解水：使用该催化剂可在无牺牲剂和金属助催化剂条件下直接光解水，同时得到H₂和H₂O₂两种产物。
• 氢能制备：作为无金属光催化剂，在可见光下高效产氢，避免贵金属使用，降低制氢成本。
• 人工光合作用：实现太阳能驱动的全解水，模拟自然光合作用将光能转化为化学能，并生成H₂和H₂O₂。
• 析氢光催化剂：在无牺牲剂条件下表现出高析氢活性和优异循环稳定性，适用于持续光催化制氢。