随着全球需求的不断增长，过氧化氢是一种广泛应用于环境和工业领域的重要化学品。在没有牺牲剂的情况下，通过氧还原反应(ORR)和水氧化反应(WOR)双通道同时从海水中光催化合成H₂O₂是绿色和可持续的，但仍然具有挑战性。

近日，山东师范大学Bo Tang，Yu Ma，中科院上海高研院Qing Xu首次构建了两种新型的含硫杂环的共价有机骨架(TD-COF和TT-COF)，并通过间接2E-ORR和直接2E-WOR通道催化合成了H₂O₂。

文章要点

1）可以通过调节COFs中的非杂环模块(吡啶和三嗪)来调节光催化过氧化氢的产生性能。

2）值得注意的是，在不使用牺牲剂的情况下，仅以空气和水为原料，TD-COF在去离子水和天然海水中的H₂O₂产量分别为406 μmol·h^-1g^-1和336 μmol·h^-1g^-1。

3）进一步的计算机理研究表明，噻吩环是ORR的主要光还原单元，而苯环(通过亚胺键与噻吩键相连)是WOR的中心光氧化单元。目前的工作利用含噻吩类的COF通过ORR和WOR双通道进行整体光催化过氧化氢合成，为创造创新的光催化过氧化氢合成催化剂提供了新的视角。

参考文献

Jie-Yu Yue, et al, Thiophene-Containing Covalent Organic Frameworks for Overall Photocatalytic H2O2 Synthesis in Water and Seawater, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202309624

DOI: 10.1002/anie.202309624

https://doi.org/10.1002/anie.202309624