DC DSR旋转圆盘电极顶刊成果｜ACS Catalysis：用光和空气，高效造出双氧水H₂O₂
近期，江西师范大学彭桂明教授课题组在催化领域顶刊 ACS Catalysis发表重要突破，使用DC DSR旋转圆盘圆环电极和电化学工作站对改性的催化剂进行了测试，把氮化碳电子结构 “极化”，再搭气 - 液 - 固三相连续流光反应器，一举实现高效、高选择性、可连续产 H₂O₂，性能刷新体系纪录！
通讯作者：彭桂明、巫素琴
论文单位：江西师范大学氟硅能源材料与化学教育部重点实验室，彭桂明团队
论文DOI： 10.1021/acscatal.6c00507（点击文末「阅读原文」，直达链接）
双氧水（消毒水）在生活、环保、化工里都很常用，但传统生产方法（蒽醌法）耗能高、有污染；直接合成又有爆炸风险、贵金属成本高。太阳能光催化产H₂O₂被视为绿色替代路线，但氮化碳（CN）一直被电荷分离差、O₂传质慢、吸附活化弱三大难题卡脖子。
这篇论文用两步就搞定：
- 改催化剂
给普通氮化碳加磺酸基 + 氰基，让它更会 “分电荷、抓氧气” - 改反应器
做气 - 液 - 固三相连续流装置，让氧气直接从气相过来，速度快 1 万倍
实测效果
产率提升：比普通催化剂高 41 倍 选择性：>94%，几乎只产双氧水，不产别的 量子效率：400 nm 光照下 36.5%，属于顶尖水平 连续生产：三相反应器里，产量是传统两相的 4 倍 稳定耐用：反复用好多次，性能几乎不下降
实验方法
这是判断产双氧水选择性最标准的测试，步骤简单好重复：
1. 用到的设备
2. 催化剂薄膜怎么做
将催化剂、Nafion、乙醇按一定比例搅拌成均匀液体
3. 测试条件
4. 测出的结果
总结
这篇论文给出了一套从催化剂分子设计→界面工程→反应器集成的完整方案：
调控电子结构，解决电荷分离与 O₂活化的问题；改善三项流动界面，解决 O₂传质与连续生产问题；增加可耦合糠醇等有机氧化增值反应，光生电子产 H₂O₂、光生空穴做有机合成，一举两得；为太阳能规模化、低成本、绿色合成 H₂O₂提供了可落地的新思路。