中科院物理所/松山湖实验室「国家优青」王文龙团队，最新Nature子刊！

学术 2024-11-05 21:30 广东

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研究概述

直接利用太阳能合成过氧化氢（H₂O₂）的人工光合作用，为生产这种高价值的绿色氧化剂提供了一条可靠的途径。

基于此，2024年11月3日，中国科学院物理研究所/松山湖材料实验室王文龙研究员、松山湖材料实验室蔡乐娟在国际期刊Nature Communications发表题为《Sustainable photocatalytic hydrogen peroxide production over octonary high-entropy oxide》的研究论文。

在这里，研究人员报道了高熵氧化物（HEO）半导体作为一种一体化光催化剂（TVCNMWCA-HEO）的应用，它可直接从H₂O和大气O₂中产生可见光驱动的H₂O₂，而不需要任何额外的助催化剂或牺牲剂。

这种高熵光催化剂含有八种地球丰富的金属元素（Ti/V/Cr/Nb/Mo/W/Al/Cu），均匀的排列在单相金红石中，其本征化学复杂性以及高密度氧空位的存在赋予了高熵光催化剂独特的宽带光收集能力。

研究发现，在550 nm处，H₂O₂的表观量子产率达到38.8%。

这种高熵光催化剂可以很容易地组装成漂浮的人工叶片，在自然阳光照射下，从开放的水资源中持续地现场生产H₂O₂。

图文解读

图1：TVCNMWCA-HEO光催化剂的微观结构及元素表征

图2：TVCNMWCA-HEO光催化剂的光催化性能

图3：TVCNMWCA-HEO光催化生产H₂O₂的机理

文献信息

Ling, H., Sun, H., Lu, L. et al. Sustainable photocatalytic hydrogen peroxide production over octonary high-entropy oxide. Nat. Commun. 15, 9505 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-53896-w.

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