【南林新闻中心讯】过氧化氢（H?O?）作为一种环保型氧化剂，被广泛用于化工生产、污水治理及其它工业生产过程。目前，工业上主要通过蒽醌氧化法来生产H?O?，该生产过程需要在高温高压的条件下进行且同时会产生大量的污染物，不符合绿色化学理念，因此，需要开发一种低能耗、绿色且可持续的方式来生产H?O?。近日，化学工程学院硕士研究生夏广路在《AIChE Journal》发表了相关研究论文。

近年来，光催化O?还原合成H?O?被认为是一种极具潜力的小规模制备H?O?策略，而光催化材料的设计是提高H?O?产率的关键。通过共价键连接而成的共价有机骨架材料（COFs）由于其较高的比表面积、易于调控的分子结构及较强的可见光吸收能力，作为光催化材料吸引了大量的关注。另外，在COFs结构中构建供-受体单元将会为电子传输提供既定通道，由此大大促进了光生电子和空穴的分离和传输，最终提高其光催化活性。

该文章制备并研究了三种通过β-酮烯胺键连接的COFs（TpTt-COF、TAPT-COF及TpPa-1）在可见光、纯水和环境空气下光催化H?O?合成中的表现。结果表明，含有三嗪缺电子结构的TpTt-COF具有最高的光催化产H2O2性能（2647 μmol·L-1），归因于其结构中明确的供-受体结构、较短的电子传输距离及较窄的带隙。TpTt-COF在纯水及环境空气下产H?O?的太阳能转化效率能够达到0.076%，接近自然界植物光合作用对太阳能的平均利用效率（0.1%）。为了增强粉体光催化材料的实用性，考虑到三聚氰胺海绵（MS）表面的氨基能够参与TpTt-COF制备过程中β-酮烯胺连接键的形成，研究将TpTt-COF稳定且均匀地锚定在MS上形成TpTt-COF/MS，结果表明，该材料依然具备较好的光催化产H?O?性能。

研究成果在化工领域顶级期刊《AIChE Journal》（美国化学工程师协会会刊）上发表，题为“Electron-deficient covalent organic frameworks anchored on melamine sponges for visible-light-driven H?O? evolution”(https://doi.org/10.1002/aic.18192)。威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司为唯一完成单位。姚建峰教授和青年教师邱健豪为通讯作者。