太阳能驱动的光合作用是一种可持续的过氧化氢生产过程，其效率受到副反应的影响。无金属共价有机骨架（COF）可以形成合适的中间体并抑制副反应，在光合成H₂O₂方面显示出巨大的前景。然而，此类材料中光生电荷的形成和分离/转移不充分限制了H₂O₂的生产效率。

在此，北京大学Meiping Tong提供了一种设计供体-受体COF的策略，以极大地促进H₂O₂光合作用。

文章要点

1）研究人员证明，通过使用适量的苯基作为电子供体来实现COF的最佳分子内极性，可以最大限度地产生自由电荷，从而在没有牺牲剂的情况下从水、氧气和可见光中获得高H₂O₂产率(605 μmol g⁻¹ h⁻¹)。

2）结合原位表征和计算计算，描述了具有最佳N 2p状态的三嗪N位点如何在H₂O活化和选择性氧化成H₂O₂中发挥关键作用。

3）进一步通过实验证明，在自然阳光和空气的作用下，可以在自来水、河水或海水中有效地产生H₂O₂，用于水净化。

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Liu, F., Zhou, P., Hou, Y. et al. Covalent organic frameworks for direct photosynthesis of hydrogen peroxide from water, air and sunlight. Nat Commun 14, 4344 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-40007-4

https://doi.org/10.1038/s41467-023-40007-4