兰州大学「国家高层次人才」汪宝堆Nature子刊 | 多位点原子氯钝化稳定钙钛矿界面实现从海水中高效光合成过氧化氢!

背景：过氧化氢（H₂O₂）作为一种重要的化学氧化剂，其传统生产方法能耗高且不环保，利用太阳能从海水中光合作用合成H₂O₂是一种可持续的替代方案，但海水环境对光催化剂的稳定性构成挑战。卤化铅钙钛矿（如CsPbI₃量子点）具有优异的光电性能，但在水相中易降解。研究目的：本研究旨在通过多位点原子氯钝化策略，将CsPbI₃量子点稳定在氯功能化共价有机框架（COF-Cl）中，构建高效稳定的光催化系统，实现从海水中高效合成H₂O₂。结论：该策略通过Cl-I卤素键和Cl-Pb配位键双重作用抑制离子迁移，形成S型异质结促进电荷分离，并在三相界面增强O₂扩散。系统在海水中的H₂O₂产率达到20.37 mmol h⁻¹ g⁻¹，太阳能转换效率为1.38%，稳定运行20小时，室外自然光下也表现良好，为钙钛矿基光催化剂在海水环境中的应用提供了有效途径。