Squaric acid-based zwitterionic covalent organic framework induces triple synergy for boosted hydrogen peroxide photosynthesis

角鲨酸 过氧化氢 共价键 化学 光合作用 组合化学 光化学 生物化学 有机化学
作者
Chenchen Liu,Xueming Liu,Bing Chen,Zifan Li,Xinwen Ou,Yaobin Lu,Yuhao Liu,Chongbei Wu,Shan Yao,Yunhai Liu,Liqun Ye,Bin Han,Zhifeng Yang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-025-63997-9
摘要

Photocatalytic oxygen reduction reaction offers a sustainable approach for hydrogen peroxide (H2O2) synthesis, while the efficiency is limited by the challenge of synergistically optimizing the supply of oxygen, protons, and electrons. Here, by elaborately developing squaric acid-based zwitterionic covalent organic framework (STT COF), we propose a triple synergy strategy for boosting H2O2 photosynthesis. The as-prepared STT COF delivers a high H2O2 yield of 14356.5 μmol g–1 h–1 in pure water, with a notable apparent quantum yield of 40.0% at 420 nm, roughly 7.9 times that of its charge-neutral counterpart and outperforming other documented systems. Under natural sunlight irradiation, a 5 L H2O2 solution (~400 μM) is produced in a continuous flow membrane reactor equipped with STT COF and gas diffusion layers. Mechanism studies demonstrate that STT COF induces a strong donor-acceptor (D-A) interaction to promote electron transfer, undergoes spontaneous hydrogenation for continuous protons and facilitating oxygen uptake in a favorable configuration, collectively creating a triple synergy to boost H2O2 photosynthesis. The triple synergy of oxygen, proton, and electron supply is crucial for hydrogen peroxide photosynthesis. Here, the authors report a squaric-acid zwitterionic covalent organic framework that achieves this synergy, boosting hydrogen peroxide yield and enabling solar-driven continuous-flow production.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
一事无成的研一完成签到,获得积分10
刚刚
彩色的夏瑶完成签到,获得积分10
2秒前
GGbond发布了新的文献求助10
2秒前
木又发布了新的文献求助10
2秒前
诚心的芸遥完成签到,获得积分20
2秒前
浮游应助陈补天采纳,获得10
3秒前
帆帆牛完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
黑胡椒完成签到 ,获得积分10
3秒前
rafa完成签到 ,获得积分0
4秒前
顾矜应助pepeli采纳,获得10
4秒前
会撒娇的芷烟完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI5应助cunzhang采纳,获得10
5秒前
WW完成签到,获得积分10
7秒前
小肆完成签到 ,获得积分10
7秒前
花痴的电灯泡完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI2S应助苗志伟采纳,获得30
8秒前
pinkpink发布了新的文献求助30
8秒前
高子懿完成签到,获得积分10
9秒前
在水一方应助斯文的傲珊采纳,获得10
9秒前
11秒前
sunshine完成签到 ,获得积分10
11秒前
白日兰完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
听风雨完成签到,获得积分10
11秒前
执着南琴完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
冰柠檬完成签到,获得积分10
12秒前
CipherSage应助durance采纳,获得10
12秒前
13秒前
orixero应助饶丹采纳,获得10
13秒前
科研小乞丐完成签到,获得积分10
13秒前
SSY完成签到,获得积分10
13秒前
CXR完成签到 ,获得积分10
13秒前
浮游应助lalala采纳,获得10
14秒前
humorr发布了新的文献求助10
14秒前
纵横四海的泽完成签到,获得积分20
15秒前
山山完成签到 ,获得积分10
15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
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 500
translating meaning 500
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4901918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4181102
关于积分的说明 12979555
捐赠科研通 3946382
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2164583
邀请新用户注册赠送积分活动 1182809
关于科研通互助平台的介绍 1089280