作者：王振华、杨春明     核稿：甄延忠

近日，我校化学与化工学院高子伟教授在光催化过氧化氢（H₂O₂）生产领域取得突破性进展，相关研究成果以“Donor-length engineering in directly linked covalent heptazine frameworks for photocatalytic H₂O₂ Production”为题发表在国际期刊Nature Communications（IF =15.7）上。

用于过氧化氢生产的共轭多孔有机框架光催化剂引起了广泛关注，但实现高效的激子调控仍然是一项挑战。针对这一领域难题，我校高子伟教授研究团队创新性地提出了一种一维供体长度工程策略，用于构建无牺牲剂H₂O₂生产的双分子结催化剂。调节芳基供体共轭长度确定了能增强π-离域和激子解离的最佳结构，而过短或过长的供体则会阻碍电荷分离。以对三联苯为供体的共价七嗪框架能够实现快速Frenkel激子到电荷转移激子的转换（0.36 ps）以及高效（89.16%）长寿命（>7 ns）电荷分离态的形成。空间上相邻的氧化还原位点使得电子和空穴能够同时驱动氧还原和水氧化反应，从而提高光催化效率。该研究中，最优材料在可见光下实现了8595 μmol g⁻1 h⁻1的H₂O₂产量，在自然太阳光/空气条件下实现了5042 μmol g⁻1 h⁻1的产量，并在连续运行400 h内保持稳定，展示了具有竞争力的性能。

该工作受到国家自然科学学基金、陕西省自然科学基金，陕西省重点研发计划等项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-72065-9