吉大杨英威教授、张志权教授 Angew：基于柱芳烃调控的供体-受体共轭聚合物实现选择性光催化合成过氧化氢

本研究中，杨英威教授团队将柱[5]芳烃引入供体-受体（D-A）共轭聚合物，成功构建了新型材料BTzAP[5]，用于选择性光催化合成过氧化氢（H2O2）。研究背景是光催化合成H2O2作为传统蒽醌法的绿色替代路线备受关注，但精准设计活性位点局域电子环境以高效生成H2O2仍是关键挑战。研究目的是利用柱[5]芳烃的富电子空腔延伸π共轭体系，调节相邻亚胺氮位点电子密度，实现对局域电子环境的精准调控，从而定向优化氧还原反应路径。结论表明，BTzAP[5]通过增强对O2的吸附与活化，并促使超氧中间体直接转化为H2O2，实现了高效的快速逐步双电子氧还原路径，其H2O2生成速率达4086 μmol g⁻¹h⁻¹，选择性为86%，且在多种水源和宽pH范围内表现出良好的稳定性与实用性。该研究建立了“材料结构定制→局域位点调控→反应路径定向”的催化设计新策略，为高选择性H2O2光催化剂提供了新思路。