非对称润湿COF膜

三相界面高效产H₂O₂

将COF粉末制成具有不对称润湿性的纳米结构膜，构建三相界面同时富集氧气和水，促进电荷分离，实现高效光催化合成过氧化氢，并可直接集成到反应器中用于污染物降解。

Xian, Weipeng · 郭庆 · 戴志锋 · 熊玉兵 · 孟祥举 · Ma, Shengqian · 孙琦

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

H₂O₂产率

52.5 mmol g⁻¹ h⁻¹

表观量子产率提升倍数

27.8

空气中产率提升倍数

148.9

技术优势

三相界面

非对称润湿膜局部富集O₂和H₂O，促进反应物接触，提升反应效率。

电荷分离增强

纳米结构膜改善能带对齐，促进水氧化和电荷分离，减少复合。

可集成反应器

柔性膜可直接集成到反应器中，原位生成的H₂O₂可降解污染物。

应用场景

• 光催化合成：用膜光催化剂合成H₂O₂，替代粉末悬浮体系。
• COF膜分离：膜同时充当光催化剂和三相界面。
• 过氧化氢生产：直接从空气和水光催化产H₂O₂，无需额外氧化剂。
• 污染物降解：原位生成的H₂O₂直接用于降解污染物。