近期，江西師范大學(xué)彭桂明教授課題組在催化領(lǐng)域頂刊 ACS Catalysis發(fā)表重要突破，使用DC DSR旋轉(zhuǎn)圓盤圓環(huán)電極和電化學(xué)工作站對(duì)改性的催化劑進(jìn)行了測(cè)試，把氮化碳電子結(jié)構(gòu) “極化”，再搭氣 - 液 - 固三相連續(xù)流光反應(yīng)器，一舉實(shí)現(xiàn)高效、高選擇性、可連續(xù)產(chǎn) H?O?，性能刷新體系紀(jì)錄！

通訊作者：彭桂明、巫素琴

論文單位：江西師范大學(xué)氟硅能源材料與化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，彭桂明團(tuán)隊(duì)

論文DOI： 10.1021/acscatal.6c00507（點(diǎn)擊文末「閱讀原文」，直達(dá)鏈接）

雙氧水（消毒水）在生活、環(huán)保、化工里都很常用，但傳統(tǒng)生產(chǎn)方法（蒽醌法）耗能高、有污染；直接合成又有爆炸風(fēng)險(xiǎn)、貴金屬成本高。太陽(yáng)能光催化產(chǎn)H?O?被視為綠色替代路線，但氮化碳（CN）一直被電荷分離差、O?傳質(zhì)慢、吸附活化弱三大難題卡脖子。

這篇論文用兩步就搞定：

1. 改催化劑

   給普通氮化碳加磺酸基 + 氰基，讓它更會(huì) “分電荷、抓氧氣”

2. 
   

3. 改反應(yīng)器

   做氣 - 液 - 固三相連續(xù)流裝置，讓氧氣直接從氣相過(guò)來(lái)，速度快 1 萬(wàn)倍

實(shí)測(cè)效果

• 產(chǎn)率提升：比普通催化劑高 41 倍
• 選擇性：>94%，幾乎只產(chǎn)雙氧水，不產(chǎn)別的
• 量子效率：400 nm 光照下 36.5%，屬于頂尖水平
• 連續(xù)生產(chǎn)：三相反應(yīng)器里，產(chǎn)量是傳統(tǒng)兩相的 4 倍
• 穩(wěn)定耐用：反復(fù)用好多次，性能幾乎不下降

實(shí)驗(yàn)方法

這是判斷產(chǎn)雙氧水選擇性最標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，步驟簡(jiǎn)單好重復(fù)：

1. 用到的設(shè)備

2. 催化劑薄膜怎么做

3. 測(cè)試條件

4. 測(cè)出的結(jié)果

總結(jié)

這篇論文給出了一套從催化劑分子設(shè)計(jì)→界面工程→反應(yīng)器集成的完整方案：