過(guò)氧化氫（H2O2）是一種廣泛用于造紙、采礦和水處理的工業(yè)產(chǎn)品。目前，全球95%的H2O2工業(yè)生產(chǎn)來(lái)自蒽醌（anthraquinone, AQ）氧化。傳統(tǒng)的AQ氧化方法不可避免地導(dǎo)致副反應(yīng)和對(duì)環(huán)境不利的產(chǎn)物，對(duì)AQ方法的依賴(lài)度仍然很高，將不可避免地造成環(huán)境污染和能源浪費(fèi)。以氧氣為源的光催化制H2O2即氧還原反應(yīng)（ORR）對(duì)環(huán)境友好，在實(shí)際應(yīng)用中具有廣闊的應(yīng)用前景。基于此，瑞典烏普薩拉大學(xué)Haining Tian（通訊作者）等人報(bào)道了利用由聚（9, 9-二辛基芴-alt-苯并噻二唑）（PFBT）組成的異質(zhì)結(jié)Pdots作為電子供體，1-[3-（甲氧羰基）丙基]-1-苯基-[6.6]C61（PCBM）作為電子受體，用于光驅(qū)動(dòng)的H2O2生產(chǎn)。其中，PFBT具有高達(dá)550 nm的良好光吸收，而PCBM是一種優(yōu)秀的電子受體，表現(xiàn)出優(yōu)異的氧還原活性。PFBT和PCBM的能級(jí)允許在光照下從PFBT到PCBM的有效電子轉(zhuǎn)移，然后進(jìn)行O2還原反應(yīng)。在甲醇和氧氣存在的堿性條件下，異質(zhì)結(jié)二元PFBT-PCBM系統(tǒng)顯示出高效的H2O2生成。PFBT-PCBM二元Pdots在450 nm處表現(xiàn)出的H2O2生成速率高達(dá)188 mmol h-1 g-1，PDOT濃度為20 μg mL-1，外部量子效率（External quantum efficiencies, EQE）為30%（5 min）和14%（75 min）。作者利用各種光譜和電化學(xué)方法研究了該體系的光物理過(guò)程，提出了PFBT-PCBM二元Pdots光催化H2O2和甲酸鹽形成的反應(yīng)機(jī)理，表明H2O2和甲酸鹽的形成經(jīng)歷了協(xié)同的光還原和光氧化反應(yīng)，然后是歧化反應(yīng)和氧化反應(yīng)的組合。該工作將為進(jìn)一步設(shè)計(jì)光催化系統(tǒng)，同時(shí)光催化生成清潔燃料H2O2和其他增值化學(xué)品提供啟示，對(duì)相關(guān)工業(yè)發(fā)展具有重要意義。Efficient Generation of Hydrogen Peroxide and Formate by an Organic Polymer Dots Photocatalyst in Alkaline Conditions. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202202733.https://doi.org/10.1002/anie.202202733.
