JACS：加速合成和发现COF基光催化剂助力合成H2O2

过氧化氢（H₂O₂）是一种重要的氧化剂，用于化学工业、医疗保健和水处理以及作为清洁燃料。其中，蒽醌氧化是最常见的工业H₂O₂生产方法，但这种方法消耗大量能源并产生有害废物。然而，目前尚不存在可以实现H₂O₂工业化大规模生产的光催化剂。

基于此，英国利物浦大学Andrew I. Cooper和John W. Ward（共同通讯作者）等人报道了一种高通量声化学合成和测试策略，以发现用于光催化的共价有机骨架（COFs）。

在文中，作者使用11种胺单体和11种醛单体总共合成了76种共轭聚合物，其中60种结晶COFs，包括18种新的、未报道的具有1D或2D结构的COF结构。高通量筛选实验发现，与最近报道的线性共轭聚合物DE7相比，含三嗪的COF（sonoCOF-F2）在纯水中表现出良好的光催化过氧化氢（H₂O₂）生成和改善的光稳定性。

然而，在较长的光催化反应时间（>96 h）下，这种亚胺sonoCOF-F2转变为酰胺连接的COF，结晶度降低，电子共轭损失，降低了光催化活性。当我们添加牺牲空穴清除剂（苯甲醇，BA）形成两相催化体系时，提高了光催化H₂O₂的产率，也保护了催化剂不会转化为惰性的酰胺COF，并且导致H₂O₂稳定生产至少1周。这种两相液-液BA/水系统还允许反应产物的自发分离。

Accelerated Synthesis and Discovery of Covalent Organic Framework Photocatalysts for Hydrogen Peroxide Production. J. Am. Chem. Soc., 2022, DOI: 10.1021/jacs.2c02666.

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JACS：加速合成和发现COF基光催化剂助力合成H2O2

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