太阳能驱动的过氧化氢生产是一种环保且可规模化的传统蒽醌工艺，但其效率受到电荷分离效率低和双电子氧还原反应（2e^- ORR）选择性差的限制。

近日，山东大学Qingzhe Zhang，中山大学Zhuofeng Hu报道了一种通过在 UiO-66-NH₂（一种锆基金属有机框架）上原位生长缺硫 ZnIn₂S₄ 纳米片而构建的 Z 型异质结光催化剂。

文章要点

1）这种异质结促进有效的电荷分离，同时保留强大的氧化还原能力，硫空位将 O₂ 吸附调节为抑制 O-O 键断裂并有利于 2eORR 的配置。

2）结果，该复合材料在环境空气和可见光下在纯水中实现了 3200 μmol g^-1 h^-1 的高 H₂O₂ 产率和 94.3% 的选择性。连续流原型表现出超过 200 小时的稳定性能，并且生成的 H₂O₂ 溶液可以直接进行细菌消毒。

3）光谱和理论分析揭示了硫空位在优化 O₂ 活化中的关键作用。

研究结果强调了调整电荷动力学和 O₂ 吸附配置的协同策略，用于设计下一代可持续 H₂O₂ 生产和水消毒系统。

参考文献

Gao, Z., Liu, F., Chen, Z. et al. Defect-modulated oxygen adsorption and Z-scheme charge transfer for highly selective H2O2 photosynthesis in pure water. Nat Commun 16, 8889 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-64166-8

https://doi.org/10.1038/s41467-025-64166-8