「国家杰青」朱永法领衔！江南大学潘成思Nature子刊 | 持久半醌自由基助力高效近红外驱动 H\u2082O\u2082光合成！

背景：过氧化氢（H₂O₂）作为一种重要的绿色氧化剂，其传统工业合成方法存在能耗高、使用危险气体等问题。利用太阳能光催化合成H₂O₂是一种可持续的替代方案，但现有催化剂对占太阳光谱52%的近红外光利用率低，限制了整体效率。研究目的：本研究旨在开发一种能高效利用近红外光驱动H₂O₂光合成的光催化剂，并阐明其作用机理。结论：江南大学潘成思团队开发了一种负载聚多巴胺（PDA）的卟啉超分子（SA-TCPP）光催化剂。该催化剂利用PDA中持久存在的半醌自由基，实现了从SA-TCPP到PDA的超快亚能隙电子转移（约79飞秒），有效促进了近红外光驱动下•OOH自由基的生成，从而加速H₂O₂的合成。在1020 nm近红外光下表观量子产率达2.8%，全光谱下H₂O₂生成速率达3.37 mM/h，太阳能到化学能转换效率为2.2%。该工作为设计高效、可持续的太阳能H₂O₂生产催化剂提供了新思路。