过氧化氢（H₂O₂）是一种重要的氧化剂，用于化学工业、医疗保健和水处理，并作为一种清洁燃料，每年需求220万吨。共价有机框架（COFs）是一种相对较新的多孔晶体共轭有机材料，由于其光催化活性和在光催化水分解、二氧化碳还原、有机转化等方面具有良好的稳定性，已成为潜在的催化剂。

近日，利物浦大学John W. Ward，Andrew I. Cooper利用快速、方便的声化学合成策略，开发用于水和氧光催化合成H₂O₂的COF光催化剂。

文章要点

1）研究人员利用11个胺单体和11个醛单体制备了76种亚胺共轭聚合物:其中60种材料是晶体，包括18种新的，未报道的一维（1D）或二维（2D）结构的COF结构。

2）高通量筛选实验发现，与最近报道的线性共轭聚合物DE7相比，含有三嗪的COF （sonoCOF-F2）具有良好的光催化水氧化合成H₂O₂性能，并改善了在纯水中的光稳定性。然而，当反应时间较长(>96 h)时，亚胺sonoCOF-F2转变为酰胺连接的COF，结晶度降低，失去活性，降低了光催化活性。

3）当加入牺牲型空穴清除剂(苯甲醇，BA)，其光催化H₂O₂的产生速率增加，同时也防止催化剂转化为失活的酰胺COF。此外，这种两相液体−液体BA/水体系还实现了反应产物的自发分离。

参考文献

Wei Zhao, et al, Accelerated Synthesis and Discovery of Covalent Organic Framework Photocatalysts for Hydrogen Peroxide Production, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c02666

https://doi.org/10.1021/jacs.2c02666