近日，光催化及新能源材料团队在《Advanced Functional Materials》上发表题为《Optimizing Oxygen Inhibition for Low-Barrier Oxygen Reduction via Thiol-Induced Electron-Deficient Sites》的最新成果。欧乐影院
2023级博士生刘章蒙为论文的第一作者，欧乐影院
付云芝教授为论文的第一通讯作者。
过氧化氢（H2O2）是一种绿色氧化剂，在医疗、环保和工业领域中具有广泛的应用。它的制备一般依赖于蒽醌法，但该法消耗能量大，而且对环境造成污染。光催化法是一种绿色制备H2O2的方法，在太阳光和催化剂的存在下直接将水和氧气转化为H2O2，但是该方法面临着还原速度缓慢、载流子复合快等的缺点。基于此，研究团队巧妙地将巯基引入到Zn1.68In2.21S5半导体催化剂上，保护了过渡金属硫化物中S位点容易自牺牲的特点，提升了催化剂的稳定性；机理是巯基硫上的孤对电子与催化剂上的Zn空位形成S 3p-Zn 3d轨道耦合，约束了巯基硫上的孤对电子，避免了电子-质子的复合（见下图）；同时排空了巯基硫上的反键电子，即形成了电子缺陷活性中心，这强化了巯基硫与吸附态H的结合，提升了S-H对H2O的吸附能力，最终提高了制备H2O2的能力。
制备出的新型催化剂在可见光下产H2O2达到了7.98 mmol·g⁻¹·h⁻¹，在自然太阳光下累计产H2O2达18.2 mmol·g⁻¹，远远超过文献中报道的硫化铟锌基（ZIS）催化剂。该材料在日光下能够漂白咖啡污染纸，自然光照下2小时内对革兰氏阳性/阴性菌几乎完全灭绝，这将有希望从实验室走向工业应用。
该项工作得到了国家自然科学基金（22162009）的资金资助。
文章链接：//doi.org/10.1002/adfm.202529335.
撰稿人：付云芝
审核人：潘福生
