Unlocking One‐Step Two‐Electron Oxygen Reduction via Metalloid Boron‐Modified Zn 3 In 2 S 6 for Efficient H 2 O 2 Photosynthesis

类金属 光合作用 氧气 氧还原 还原(数学) 化学 环境化学 无机化学 材料科学 电化学 冶金 数学 生物化学 金属 有机化学 几何学 物理化学 电极
作者
Ji‐Li Zhou,Yanfei Mu,Meng Qiao,Meng‐Ran Zhang,Meng‐Ran Zhang,Su‐Xian Yuan,Min Zhang,Min Zhang,Xingqiang Lü
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (28): e202506963-e202506963 被引量:30
标识
DOI:10.1002/anie.202506963
摘要

Abstract The indirect two‐step two‐electron oxygen reduction reaction (2e − ORR) dominates photocatalytic H 2 O 2 synthesis but suffers from sluggish kinetics, •O 2 − ‐induced catalyst degradation, and spatiotemporal carrier‐intermediate mismatch. Herein, we pioneer a metal‐metalloid dual‐site strategy to unlock the direct one‐step 2e − ORR pathway, demonstrated through boron‐engineered Zn 3 In 2 S 6 ( B‐ZnInS ) photocatalyst with In‐B dual‐active sites. The In‐B dual‐site configuration creates a charge‐balanced electron reservoir by charge complementation, which achieves moderate O 2 adsorption via bidentate coordination and dual‐channel electron transfer, preventing excessive O─O bond activation. Simultaneously, boron doping induces lattice polarization to establish a built‐in electric field, quintupling photogenerated carrier lifetimes versus pristine ZnInS . These synergies redirect the O 2 activation pathway from indirect to direct 2e − ORR process, delivering an exceptional H 2 O 2 production rate of 3121 µmol g −1 h −1 in pure water under simulated AM 1.5G illumination (100 mW cm −2 )—an 11‐fold enhancement over ZnInS . The system achieves an unprecedented apparent quantum yield of 49.8% at 365 nm for H 2 O 2 photosynthesis among inorganic semiconducting photocatalysts, and can continuously produce medical‐grade H 2 O 2 (3 wt%). This work provides insights for designing efficient H 2 O 2 photocatalysts and beyond.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Yannick完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
深情的凝云应助小小油采纳,获得600
2秒前
Orange应助zhanghaha采纳,获得10
5秒前
5秒前
今后应助13349819770采纳,获得10
7秒前
An慧完成签到,获得积分10
7秒前
虚心小凝完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
tjxhtj完成签到,获得积分10
10秒前
TTT完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
13秒前
幸福的海莲完成签到,获得积分10
14秒前
浩哥要strong完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
16秒前
阳光的彩虹完成签到 ,获得积分10
18秒前
zhanghaha完成签到,获得积分20
18秒前
dawda完成签到,获得积分10
20秒前
李健的小迷弟应助ykyb采纳,获得10
20秒前
小陈发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
星辰大海应助ZX采纳,获得10
22秒前
清脆元冬发布了新的文献求助10
23秒前
可靠老头发布了新的文献求助10
25秒前
dingyunfei完成签到,获得积分10
25秒前
Yagang完成签到,获得积分10
27秒前
debgdai完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
28秒前
Winnie完成签到,获得积分10
28秒前
DHQ完成签到,获得积分10
29秒前
32秒前
欢喜霸发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
372721759发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
观众完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7610121
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9185769
关于积分的说明 19677913
捐赠科研通 7183824
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3270342
关于科研通互助平台的介绍 2434021
邀请新用户注册赠送积分活动 2264993