Nat. Commun.：氮杂环COFs用于高效H2O2光合成和原位水处理

本文研究了氮杂环共价有机框架（COFs）在高效H2O2光合成和原位水处理中的应用。研究背景在于氮杂环COFs因其独特的光学和电学性质，为H2O2的生产提供了巨大潜力。研究目的是通过设计四种具有不同氮原子构型的光催化剂，调节其电子和能带结构，以实现高效的H2O2生产。研究结果表明，含有嘧啶的COFs在纯水中实现了17014μmol g−1 h−1的高效H2O2生产率和1.84%的太阳能到化学的转换效率。理论计算和实验证实，该材料具有优异的光电化学性能和氧还原反应活性，能够通过2e−氧还原反应和4e−水氧化反应产生双通道H2O2。此外，研究还展示了在自然阳光下，利用面板反应器进行抗生素降解的连续H2O2生成，验证了其应用潜力。