光催化合成H2O2技术通常面临催化活性不足的缺点，这是因为H₂O生成H₂的反应能垒非常高。有鉴于此，上海交通大学张礼知教授、龙明策研究员等通过机械研磨方法合成蒽醌构筑COF，这种COF能够在没有牺牲试剂的碱性水溶液（pH 13）直接合成H₂O₂，在>400 nm可见光的产量达到4784 μmol h^-1 g^-1。

本文要点

（1）

发现强碱性水溶液生成OH^-(H₂O)_n簇，生成的OH-(H2O)n簇吸附在COF的骨架内，这种簇能够显著降低生成氢气的能垒，因此分解生成O₂和活化态的氢。

（2）

生成的氢气能够与蒽醌反应生成蒽氢醌，蒽氢醌被O₂氧化生成H₂O₂。这项研究结果说明H₂O生成的H₂对于光催化合成H₂O₂非常重要，而且实现了在碱性环境下光催化制备H₂O₂。

参考文献

Zhang, X., Cheng, S., Chen, C. et al. Keto-anthraquinone covalent organic framework for H₂O₂ photosynthesis with oxygen and alkaline water. Nat Commun 15, 2649 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-47023-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-47023-y