IT之家3月19日消息，據(jù)中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所消息，近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室微納米反應(yīng)器與反應(yīng)工程學(xué)創(chuàng)新特區(qū)研究組研究員劉健團(tuán)隊(duì)和澳大利亞昆士蘭大學(xué)教授張西旺團(tuán)隊(duì)合作，在人工光合成過氧化氫（H2O2）研究方面取得新進(jìn)展，通過模擬植物葉片的氣孔結(jié)構(gòu)，有效提升催化劑光催化生產(chǎn)H2O2的性能，使其太陽能到化學(xué)能（SCC）的轉(zhuǎn)化率達(dá)到1.23%。
人工光合作用可以利用太陽能將地球上豐富資源轉(zhuǎn)化為必要的物質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。近年來，光催化合成過H2O2備受關(guān)注，原因在于H2O2具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，可作為氧化劑和新興的能源燃料。然而，目前光催化生產(chǎn)H2O2的效率仍然較低。
據(jù)介紹，合作團(tuán)隊(duì)通過膠束介導(dǎo)界面自組裝策略，在還原氧化石墨烯（rGO）表面生長二維的介孔間苯二酚-甲醛（RF）樹脂，形成RF樹脂-rGO-RF樹脂的三明治結(jié)構(gòu)。材料中的介孔通道猶如植物葉片的氣孔，可以有效的提升材料的傳質(zhì)能力。合作團(tuán)隊(duì)通過增強(qiáng)材料的電子傳遞和傳質(zhì)能力，促進(jìn)了光催化劑的光催化能力；在模擬太陽光下，可實(shí)現(xiàn)1.23%的太陽能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，這是目前文獻(xiàn)報(bào)道的粉末催化劑光催化H2O2生產(chǎn)領(lǐng)域的最高效率值。
RF樹脂作為一種窄帶隙半導(dǎo)體聚合物，在光催化生產(chǎn)H2O2方面頗具潛力。劉健團(tuán)隊(duì)長期致力于酚醛樹脂納米材料的合成策略創(chuàng)新及功能化研究，取得了系列代表性成果：發(fā)展的Stöber法合成單分散的酚醛樹脂微球（Angew.Chem.Int.Ed.），制備一系列孔徑及粒度可控的多孔微球，以及中空結(jié)構(gòu)、蛋黃—蛋殼結(jié)構(gòu)、碗形酚醛樹脂聚合物微納材料（Nat.Commun.、Adv.Mater.、ACS Nano），從分子級有效調(diào)控酚醛樹脂微球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能基團(tuán)分布（Adv.Mater.、Angew.Chem.Int.Ed.）等。
IT之家獲悉，相關(guān)研究成果以Exceptional Photocatalytic Hydrogen Peroxide Production from Sandwich-Structured Graphene Interlayered Phenolic Resins Nanosheets with Mesoporous Channels為題，發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的支持。
