H₂O₂是一种重要的液相化学物质和燃料，光催化生产H₂O₂是一种很有潜力的缓解能源危机的策略。然而，选择性低、稳定性差(一般小于5个短周期循环)等问题严重制约了该技术的发展。近日，苏州大学的康振辉教授和刘阳教授课题组合作设计制备了一种碳负载富氧空位的Co₃O₄纳米片(C-ovCo)用作无清除剂生成H₂O₂的高效光催化剂，可以在低能量势垒1.1 eV下使2e^-水氧化(WOR)与2e^-氧还原反应(ORR)相结合。在该体系中，氧空位可以有效减小带隙，提高施主密度，改善电荷的分离和迁移，起到WOR活性位点的作用，而碳载体接受电子，起ORR活性位点的作用。该催化剂表现出优异的过氧化氢产率，在λ≥420 nm的可见光下为3.78 mmol/h/g，而且超过720小时(30个长周期)的稳定性也优于目前最先进的光催化系统。

Cheng Zhu, Mengmeng Zhu, Yue Sun, Yunjie Zhou, Jin Gao, Hui Huang, Yang Liu, Zhenhui Kang. Carbon-Supported Oxygen Vacancy-Rich Co3O4 for Robust Photocatalytic H2O2 Production via Coupled Water Oxidation and Oxygen Reduction Reaction. ACS Applied Energy Materials, 2019.

DOI: 10.1021/acsaem.9b01712

https://doi.org/10.1021/acsaem.9b01712