共价有机框架中牺牲剂触发传质门控策略实现高效过氧化氢光催化合成

来自国内的研究人员针对共价有机框架(COF)光催化产H2O2过程中存在的传质限制和电荷分离效率低等问题，开发了苯并噻唑-COFs的牺牲剂触发传质门控(MTG)策略。该研究通过苯甲醇(BA)调控界面反应，实现Tp-BTz COF的H2O2产率达100.9 mmol g?1 h?1，在高盐海水和市政自来水体系中均保持高效，生成的H2O2可有效降解甲基橙(MO)等有机污染物，为可持续能源与环境应用提供了新思路。

　　

在光催化合成过氧化氢(H₂O₂)领域，共价有机框架(COF)材料长期受限于传质障碍和电荷分离效率低下。这项突破性研究巧妙设计了苯甲醇(BA)触发的传质门控(MTG)策略，通过精心合成的苯并噻唑-COFs材料，实现了界面反应的智能重构。这种"分子开关"能精准调控光催化机制在表面定向电荷转移和扩散主导氧化还原过程间的切换。

有趣的是，苯甲醇(BA)在这个系统中展现出三重协同效应：既像"分子搬运工"促进传质和催化位点暴露，又充当"电子清道夫"捕获光生空穴，同时还作为"质子银行"为氧还原反应(ORR)持续供应H⁺。这种精妙设计使Tp-BTz COF的H₂O₂产率飙升至100.9 mmol g^?1 h^?1，创造了当前光催化性能的新纪录。更令人振奋的是，该体系在高盐海水和市政自来水等复杂环境中仍保持卓越的催化活性，生成的H₂O₂能高效降解甲基橙(MO)和罗丹明B(RhB)等顽固污染物，展现出广阔的废水处理应用前景。这项研究为开发高性能光催化系统提供了普适性范式，在可持续能源和环境治理领域具有重要指导意义。