Nat Commun 华南农业大学秦俊豪&暨南大学朱明山:取代基诱导的氧化还原分子有机结用于界面过氧化氢光合成

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催化活性位点的分布对光催化效率起着决定性作用，然而现有催化剂设计多采用同一位点或邻近位点的反应模式，在光催化反应中仍存在局限。为解决这一问题。华南农业大学秦俊豪教授、暨南大学朱明山教授团队合作构建了一类具有空间可分离氧化还原位点的氟取代分子有机结催化剂（共价三嗪骨架材料，CTF-TF-0.5）。通过调控氟取代苯连接单元的配位方式，我们实现了对共价三嗪骨架中三嗪环氧化还原性质的精准控制，从而获得可分离的氧化还原位点分配。该催化剂在模拟太阳光与超声作用下，于三相界面实现了4664 μmol·g⁻¹·h⁻¹的过氧化氢光合成速率。在外场作用下，光生空穴经苯桥传递至氧化位点（连接两个苯环与一个氟取代苯环的三嗪单元），光生电子则传递至还原位点（连接一个苯环与两个氟取代苯环的三嗪单元），通过水氧化与氧还原双反应路径协同生成过氧化氢。此外，该多相界面反应体系对含砷矿山废水也表现出高效的净化能力。该研究利用可分离的氧化还原位点，在可控活性位点上解决了反应耦合问题，为通过分子有机结催化剂提升整体催化效率提供了新思路。

该文章以“Substituent-induced oxidation-reduction molecular organic junction for interfacial hydrogen peroxide photosynthesis”为题发表于国际顶级期刊《Nature Communications》。

Substituent-induced oxidation-reduction molecular organic junction for interfacial hydrogen peroxide photosynthesis. Zhi Li, Lin An, Lijiang Guan, Jingyi Yang, Renli Yin, Shangbin Jin, Mingshan Zhu* & Junhao Qin*. Nat Commun 17, 2794 (2026).

https://doi.org/10.1038/s41467-026-70959-2

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