近日，三峡大学材料与化工学院叶立群教授团队，在共价有机框架材料（COFs材料）用于光催化合成过氧化氢(H₂O₂)领域取得突破。成果“分子水平工程助力COF光催化合成H₂O₂”（Molecularly Engineered Covalent Organic Frameworks for Hydrogen Peroxide Photosynthesis）在线发表于《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed）。该期刊是目前国际化学领域颇具影响力的期刊。

H₂O₂是一种绿色的氧化剂，在环境保护、化工生产、日常消毒等领域应用广泛。传统的蒽醌法合成H₂O₂存在高能耗和易产生有毒副产物等缺点，光催化技术虽然具备零能耗合成H₂O₂的优点，但是其低的2电子水氧化能力严重的抑制了由水和空气直接全合成H₂O₂的效率。基于此，叶立群教授发展了一种基于联吡啶构建的COF光催化剂，用于由水和空气作为原料直接光催化合成H₂O₂。在25度和60度下的太阳能-化学能转换效率分别达到0.57%和1.08%，8小时(1天平均日照时间)光照后的H₂O₂浓度超过5mM，能够直接应用于有机污染物的分解和致病性微生物的灭活。

图1 COF-TfpBpy, AP-TfpBpy和g-C₃N₄光催化合成H₂O₂性能及其在环境领域应用

图2.基于原位红外光谱的光催化合成H₂O₂机理

成果得到国家自然科学基金、“111”创新引智基地基金的支持及黄应平教授的指导。

叶立群，博士，中国感光学会青年理事会理事，《先进粉末材料》（Adv. Powder Mater）杂志编委。研究方向为环境光催化，主持国家自然科学基金3项，以第一/通讯作者在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed）、《环境科学与技术》(Environ. Sci. Technol)、《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater）、《先进能源材料》（Adv. Energy. Mater）、《ACS催化》（ACS Catal）等国际学术期刊上发表SCI论文90余篇，h因子52，共被引10000余次。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202200413