过氧化氢（H₂O₂）作为一种能量载体受到越来越多的关注。为了实现可持续能源社会，光催化H₂O₂分解（H₂O₂（l）→H₂（l）+O₂（g）；ΔG°=+131 kJ mol^-1）是现场制氢的理想反应。然而，传统的光催化H₂O₂分解是通过歧化反应（H₂O₂（l）→H₂O（l）+1/2O₂（g）；ΔG°=−117 kJ mol^-1）和促进H₂O₂还原而不是通过H⁺还原来实现，后者反应尚未见报道。

近日，日本大阪大学Yasuhiro Shiraishi报道了成功通过H⁺还原反应进行光催化H₂O₂分解。

文章要点

1）在含有磷酸（H₃PO₄）的H₂O₂溶液中，负载石墨烯量子点的石墨氮化碳（GQDs/g-C₃N₄）在可见光照射下可产生H₂。

2）研究发现，H₃PO₄与H₂O₂以氢键结合，H₂O₂的这种稳定作用抑制了H₃PO₄的还原，从而促进了H⁺的还原。

以H₃PO₄为稳定剂的全有机光体系可为光催化H₂O₂分解提供新的途径。

Shiraishi, Y., Ueda, Y., Soramoto, A. et al. Photocatalytic hydrogen peroxide splitting on metal-free powders assisted by phosphoric acid as a stabilizer. Nat Commun 11, 3386 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-17216-2

https://doi.org/10.1038/s41467-020-17216-2