作為一種用途廣泛的清潔能源，過氧化氫（H ₂ O ₂ ）在包括殺菌消毒、紙張漂白及有機(jī)合成領(lǐng)域均有著重要作用。不同于傳統(tǒng)的高耗能、高污染的蒽醌法，光催化氧還原制備H ₂ O ₂ 展現(xiàn)出了良好前景并得到了廣泛關(guān)注。近年的相關(guān)研究主要集中在酸性及中性體系，而H ₂ O ₂ 用途更廣泛的堿性體系鮮見報(bào)道。

烏普薩拉大學(xué)田海寧團(tuán)隊(duì) 發(fā)展了一種可用于堿性環(huán)境下同時(shí)通過氧還原制備H ₂ O ₂ 及通過氧化甲醇制備甲酸鹽的共軛聚合物納米顆粒（Pdots）。在最優(yōu)條件下，該P(yáng)dots展現(xiàn)出188 mmol h ^-1 g ^-1 的H ₂ O ₂ 產(chǎn)生效率。同時(shí)，該材料在450 nm下的表觀量子效率在反應(yīng)起始階段（5 min）和反應(yīng)持續(xù)階段（75 min）分別達(dá)到30 % 和14 %。

光譜表征的結(jié)果顯示，Pdots內(nèi)電子給體的穩(wěn)態(tài)熒光強(qiáng)度在電子受體的引入后被猝滅達(dá)90%，且電子給體與受體間的電子轉(zhuǎn)移速率達(dá)到1×10 ^-10 s ^-1 。這一超快的電子轉(zhuǎn)移使光生載流子得以被有效分離，從而參與到還原端和氧化端的反應(yīng)中。作者利用多種表征手段分析并得出了反應(yīng)前后聚合物分子結(jié)構(gòu)中的變化，報(bào)道了該材料缺乏長程穩(wěn)定性的原因，并針對該結(jié)論提出了可行的方案以提高該類聚合物材料在未來相關(guān)應(yīng)用中的表現(xiàn)。

此外，電子給體在堿性溶液中對反應(yīng)體系中甲醇的氧化效果顯著，根據(jù)H ₂ O ₂ 及另一產(chǎn)物甲酸鹽的生成量，作者對反應(yīng)機(jī)理做出了合理的推測并驗(yàn)證了其可行性，從而提出最終1：1的H ₂ O ₂ 及甲酸鹽生成自Cannizzaro反應(yīng)和甲醛氧化反應(yīng)的共同作用。

在該工作中，作者通過合理選擇電子給體與受體構(gòu)建Pdots，取得了優(yōu)異的電子轉(zhuǎn)移效率，從而在堿性環(huán)境中同時(shí)產(chǎn)生H ₂ O ₂ 及甲酸鹽，未來光催化產(chǎn)H ₂ O ₂ 及附加價(jià)值化合物的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

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