共轭微孔聚合物 (CMPs) 因其丰富的 π 共轭体系、高比表面积和结构设计的灵活性，在太阳能驱动双氧水 (H2 O2 ) 光化学合成研究中备受关注。 然而，CMPs 无规结构会导致严重的电荷复合并在 H2 O2 生成过程表现出较高的能垒，因此，其光催化效率仍然偏低。通过分子工程提高 CMPs 的光催化效率，特别是在 CMPs 引入高氧化还原活性基团以改善电荷分离效率并降低光催化 H2 O2 生成能垒，对提高其光催化性能，实现高效光化学合成 H2 O2 至关重要。 最近，华东理工大学花建丽教授 徐航勋教授 2 O2 的速率达到 5142 μmol h–1 g–1 ，太阳能到化学能的转换效率达到 0.58%，这是 CMPs 类光催化剂的最高值之一（图 1a~b）。
图 1. 基于吩嗪 CMPs 光催化剂的制备及产 H2 O2 性能 此外，如图 2a~b 所示，相对于参比物 TPE-AC，TPE-PNZ 的电荷分离态寿命更长，证实了吩嗪与二氢吩嗪的可逆互变可以有效地促进聚合物体系中电荷分离。 在光照和 Ar 氛围下，吩嗪可以被光还原为二氢吩嗪，而在氧气和暗态下二氢吩嗪可以自发地被氧化回吩嗪，证明 TPE-PNZ 中的 H 2 O 2 产生是通过吩嗪和二氢吩嗪的可逆转化进行的（图 2c~e）。 实验和理论计算研究充分表明吩嗪和二氢吩嗪的互变有效促进了氧气的吸附和还原过程且吩嗪基团的引入有效降低了聚合物光催化合成 H 2 O 2 的能垒（图 2f）。
图 2. 基于吩嗪的 CMPs 光催化剂光化学合成 H2 O2 的机理 这项研究充分证明分子工程设计在聚合物催化材料重要的重要性，也为发展新型功能材料用于可持续能源研究提供了重要见解。该成果以 “Leveraging phenazine and dihydrophenazine redox dynamics in conjugated microporous polymers for high-efficiency overall photosynthesis of hydrogen peroxide ”( 《利用吩嗪与二氢吩嗪可逆转化设计共轭微孔聚合物实现高效光化学合成双氧水》 )为题，发表在英国皇家化学会期刊 Chemical Science 上 。
Leveraging phenazine and dihydrophenazine redox dynamics in conjugated microporous polymers for high-efficiency overall photosynthesis of hydrogen peroxide Shufan Feng‡, Lei Wang‡, Limei Tian‡, Ying Liu‡, Ke Hu, Hangxun Xu,* Haifeng Wang,* Jianli Hua* Chem. Sci. 15 , 11972-11980/10.1039/D4SC02832E 本文第一作者，华东理工大学花建丽教授课题组博士研究生，研究方向为超分子光催化剂和有机聚合物光催化剂的制备及其光催化分解水性能研究。
本文共同第一作者，现任中国科学技术大学化学与材料学院特任副研究员。主要从事有机光/电化学催化材料与器件研究，近五年以 (共同) 第一作者和通讯作者身份在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.等期刊发表论文15篇。所有论文他引3000余次。主持国家自然科学基金青年科学基金、博士后创新人才支持计划（“博新计划”）等项目。 本文共同第一作者，复旦大学胡可青年研究员课题组博士研究生，研究方向为多光子诱导超强激发态用于惰性键激活与转化。 本文共同第一作者，华东理工大学王海丰教授课题组博士研究生，研究方向为光催化分解水和 CO2 还原第一性原理计算研究。
本文通讯作者，中国科学技术大学化学与材料科学学院教授，博士生导师。主要从事功能高分子材料的设计、合成及其在光催化能量转化和柔性电子技术方面应用研究。目前已在 J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Phys. Rev. Lett., Chem. Soc. Rev. 等期刊杂志上发表 90 多篇学术论文，其中多篇学术论文入选 ESI “Highly Cited Papers”。此外，还有多项研究成果被国内外新闻媒体(包括Science网站和新华社)报道。2018 年获中国化学会青年化学奖。2022 年获国家自然科学基金委杰出青年基金资助。 课题组主页 http://staff.ustc.edu.cn/~hxu/index.html
本文通讯作者，华东理工大学教授、博导，国家自然科学优秀青年基金获得者、万人计划青年拔尖人才、国家重点研发计划项目首席科学家。主要从事多相催化反应模拟和催化剂理性设计方法及应用研究，聚焦于催化反应动力学及基础活性理论、新材料预测/优化调控等领域。开发了微观反应动力学程序 CATKINAS，提出了基于化学势规则的催化剂寻优新方法，预言了多种新型高活性催化材料；发展了表面激发态近似计算方法，揭示了光解水析氧等系列微观光电转化机制。在Nature Catal、Nature Commun、Angew Chem、JACS、JACS Au、Adv Mater、Nano Lett、Matter、Chem Sci 等期刊发表 SCI 论文 150 余篇，论文 SCI 他引 8000 余次。现担任 Chin. Chem. Lett., Rare Earth 青年编委等。
本文通讯作者，华东理工大学教授，博士生导师，中国可再生能源学会光化学专业委员会委员。主要从事有机/高分子光电功能材料的合成及其光物理、光化学性能研究。迄今已在 J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Energy Environ. Sci., Adv. Funct. Mater., ACS Catalysis, Chem. Sci. 等期刊上发表 SCI 文 205 篇，H 指数为 52，全部论文被SCI他引9489次。先后负责国家自然科学基金项目（8 项）、教育部博士点基金项目、上海市“科技创新行动计划”政府间国际合作项目。2016 年《功能化界面电荷传输过程中的电分析化学基础研究及其应用》荣获上海市自然科学一等奖（第二完成人）、 2023 年《人工光合作用中基于共轭分子的高性能有机光敏材料》荣获上海市自然科学二等奖（第一完成人）。 Home to exceptional research and thought-provoking ideas. Open and free, for authors and readers. 2-年影响因子* 7.6 分 5-年影响因子* 8.0 分 JCR 分区* Q1 化学-综合 CiteScore 分† 14.4 分 中位一审周期‡ 33 天
Chemical Science 是涵盖化学科学各领域的跨学科综合性期刊，也是英国皇家化学会的旗舰期刊。所发表的论文不仅要在相应的领域内具有重大意义，而且还应能引起化学科学其它领域的读者的广泛兴趣。所发表的论文应包含重大进展、概念上的创新与进步或者是对领域发展的真知灼见。发文范围包括但不限于有机化学、无机化学、物理化学、材料科学、纳米科学、催化、化学生物学、分析化学、超分子化学、理论化学、计算化学、绿色化学、能源与环境化学等。作为一本钻石开放获取的期刊，读者可以免费获取所发表论文的全文，同时从该刊的论文版面费由英国皇家化学会承担，论文作者无需付费。
Editor-in-Chief
Vincent Artero
Luis M. Campos
Lin Chen
Graeme Day
Mircea Dincă
François Gabbaï
Subi George
Ryan Gilmour
Stephen Goldup
Jinlong Gong (巩金龙)
Zaiping Guo (郭再萍)
Christian Hackenberger
Malika Jeffries-EL
Ning Jiao (焦宁)
Tanja Junkers
Hemamala Karunadasa
Maja Köhn
Yi-Tao Long (龙亿涛)
James K McCusker
Thomas J Meade
Paolo Melchiorre
Gabriel Merino
Hannah Shafaat
Dmitri Talapin
Toshiharu Teranishi
Andrei Yudin
* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024) † CiteScore 2023 by Elsevier
‡ 中位数，仅统计进入同行评审阶段的稿件
欢迎联系我们发布论文报道RSCChina@rsc.org
