中国科大在电子指纹指导COF光催化过氧化氢制备研究中取得进展
近日,中国科学技术大学化学与材料科学学院、精准智能化学全国重点实验室、合肥微尺度物质科学国家研究中心理论与计算化学研究团队在共价有机框架(COFs)光催化过氧化氢(H₂O₂)制备研究中取得新进展。相关成果以“Inverse Design of Anthraquinone-Mimicking COFs via Electronic Fingerprints for Sacrificial-Agent-Free Photocatalytic H₂O₂ Production under Visible Light”为题发表在Journal of the American Chemical Society上。H₂O₂是重要绿色氧化剂。传统蒽醌法依赖金属催化剂并涉及多步能耗过程,而太阳能驱动H₂O和O₂直接制备H₂O₂更具可持续性;但无牺牲剂条件下的高效选择性两电子氧还原仍具挑战。研究团队提出基于“电子指纹”的COF逆向设计策略:从蒽醌循环出发,以“船形C=N共轭片段”(-C=N-C=N-或-N=C-C=N-)作为活性结构单元,通过第一性原理计算筛选得到39个分子片段,其中36个为新提出结构;进