苏州大学「国家杰青」团队，最新Nat. Commun.！

顶刊收割机 · 公众号 · · 2024-09-19 07:23

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研究概述

碳基无金属催化剂因其低成本和环保性，而成为光催化和电催化领域前景广阔的绿色催化剂。

由于结晶度差、结构复杂，利用这些催化剂的一个关键挑战是识别它们的活性位点。

基于此， 苏州大学康振辉教授（国家杰青获得者）、刘阳教授、程涛教授 在国际顶级期刊 Nature Communications 发表题为《A metal-free cascaded process for efficient H ₂ O ₂ photoproduction using conjugated carbonyl sites》的研究论文。

在这里，作者展示了双键共轭碳基团作为无金属活性位点的关键结构，通过级联H ₂ O氧化-O ₂ 还原过程将O ₂ 高效光还原为H ₂ O ₂ 。以乙二胺四乙酸为前体，作者合成了多种碳基光催化剂，并分析了它们的结构演变。

在260 °C至400 °C的聚合条件下，催化剂表层形成了N-乙基-2-哌嗪酮结构，在可见光下产生了较高的光催化 H ₂ O ₂ 光生成率（2884.7 μmol g ^-1 h ^-1 ）。

一系列的对照实验和理论计算进一步证实，双键共轭羰基结构是无金属光催化剂活性位点的关键和普遍特征。

图文导读