人工光催化是一种生产H₂O₂的清洁方法。然而，目前生产H₂O₂的策略往往选择性和活性较差，严重阻碍了其传统工业应用和新兴的光动力治疗(PDT)/化学动力学治疗(CDT)的发展。有鉴于此，东南大学张袁健教授开发了一种具有共轭C=N链的C₅N₂光催化剂，其可在常氧和乏氧系统中实现具有选择性、高效的非牺牲型H₂O₂产生。

本文要点：

（1）C₅N₂中链结强化的π电子离域能够使得能带位置下降，进而在热力学上消除H₂析出，并在动力学上促进水氧化。研究发现，C₅N₂在整个H₂O₂生产过程中具有0.55%的太阳能-化学转换效率，并能够在乏氧条件下表现出迄今为止最高的活性效率(698 μM/h)。

（2）实验进一步将C₅N₂用于乏氧PDT/CDT，并证明其具有诱导癌细胞死亡和同步生物成像的性能。综上所述，该研究充分揭示了氮化碳在光合成H₂O₂以及生命健康等领域中的应用价值。

Jin Ma. et al. Extended Conjugation Refining Carbon Nitride for Non-sacrificial H₂O₂ Photosynthesis and Hypoxic Tumor Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2022

DOI: 10.1002/anie.202210856

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202210856