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

角鲨酸 过氧化氢 共价有机骨架 共价键 化学 产量(工程) 光合作用 氢 氧气 组合化学 光催化 膜 光催化 光化学 量子产额 化学工程 氧化还原 三键 电子传输链 金属有机骨架 反应机理 催化作用 纳米技术 单体 连续流动 密度泛函理论 材料科学 可逆反应 发色团 分解水 过氧化物 Boosting(机器学习) 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): 8941-8941 被引量:47
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
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
刚刚
bkagyin的应助被英吉利25采纳,获得10
刚刚
就这发布了新的文献求助10
刚刚
Estrella发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
bkagyin的应助被wang采纳,获得10
1秒前
YangLiu完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
blossom完成签到,获得积分10
2秒前
ww关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
瑞水南郡完成签到,获得积分10
3秒前
甜蜜的橘子完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
酷波er的应助被wuxiaopeng采纳,获得10
3秒前
4秒前
在水一方的应助被坚定晓兰采纳,获得10
4秒前
5秒前
泡泡汽水发布了新的文献求助10
5秒前
invisight的应助被初景采纳,获得10
6秒前
Cy关闭了Cy的文献求助
7秒前
7秒前
璐璐完成签到,获得积分10
7秒前
摘星完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
方昱翔完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
皮皮给皮皮的求助进行了留言
8秒前
李健的小迷弟的应助被2025采纳,获得10
9秒前
Sato完成签到,获得积分10
9秒前
木火灰发布了新的文献求助10
9秒前
森宝的应助被不言采纳,获得30
9秒前
shirongchen发布了新的文献求助10
9秒前
南烛发布了新的文献求助10
10秒前
可爱的函函的应助被1134695021采纳,获得30
10秒前
完美世界的应助被aaa采纳,获得20
11秒前
小确幸完成签到,获得积分10
11秒前
酵母菌完成签到,获得积分20
11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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7890842
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9402131
关于积分的说明 20849306
捐赠科研通 7493949
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3357918
关于科研通互助平台的介绍 2496290
邀请新用户注册赠送积分活动 2386528