新加坡国立大学(NUS)的研究人员开发了一种微孔共价有机框架，具有致密的供体-受体晶格和工程连接，可通过水和空气的光合作用过程高效、清洁地生产过氧化氢(H2O2)。

研究人员开发出利用水和空气光合作用过氧化氢的新方法

使用氢气和氧气通过蒽醌法生产H2O2的传统工业生产是高度能源密集型的。这种方法使用有毒溶剂和昂贵的贵金属催化剂，并因副反应产生大量废物。

相比之下，利用氧气和水光催化生产H2O2提供了一条节能、温和且清洁的路线。最重要的是，它解决了现有光催化系统的常见缺点，例如活性低、大量使用额外的酒精牺牲供体以及需要纯氧气输入。

新加坡国立大学化学系姜东林教授领导的研究小组开发了一种新型光催化剂，用于从水和空气中高效地进行人工光合作用H2O2。研究人员构建了六价共价有机框架(COF)，其中骨架被设计为供体-受体π柱，用于高速光诱导电荷生成和催化活性位点。

同时，该孔设计有水力敏感的三角形微孔通道，可立即输送反应物水和氧气。因此，当这些六价COF在间歇式和流动式反应器中暴露于可见光时，可以自发且高效地从水和大气中产生H2O2。

在实验室条件下，COF在间歇式反应器中在420nm可见光下表现出17.5%的量子效率。该系统可用于构建自清洁表面和消毒处理。

江教授说：“在这项工作中，我们成功解决了光催化剂、电催化剂和多相催化剂中的一个关键和常见问题，即向催化位点有效提供电荷和质量。我们专注于原子水平上的精确结构设计，以对COF骨架和孔隙的探索导致了用于H2O2生产的人工光合作用系统的创建，实现了前所未有的光催化效率。”