近日,我校納米功能材料研究所納米復合材料與應用重點實驗室教師郭艷珍博士在香港中文大學王建方教授指導下與路瑤博士等在國際納米技術領域權威期刊《ACS Nano》(中科院分區一區,IF=15.8)發表了題為《Promoting Proton Donation through Hydrogen Bond Breaking on Carbon Nitride for Enhanced H2O2Photosynthesis》研究型論文。香港中文大學路瑤博士為第一作者,我校郭艷珍博士為共同第一作者。
在可持續發展背景下,尋找高效的光催化劑以實現綠色化學反應是亟需解決的問題。該研究旨在尋找替代工業蒽醌氧化合成H2O2的創新途徑,解決催化劑與反應物之間相互作用弱以及質子轉移效率低的問題。研究團隊提出了一種“氫鍵斷裂”策略,通過改變氮化碳的結構,以增強H2O2的光合成效率。結果表明,氫鍵斷裂后的氮化碳表面暴露的氮原子能夠與水分子形成氫鍵,這一過程促進了質子耦合電子轉移,從而顯著提高了光催化活性,最終實現了高達3.85%的光-化學轉化效率。該工作為未來利用氮化碳材料提高H2O2和其他化學品的催化效率提供了新的思路。