10月23日消息，Phys.org报道，在一项由马克斯·普朗克胶体与界面研究所（Max Planck Institute of Colloids and Interfaces）参与的国际研究项目中，研究人员开发出一种合成策略，能够精确控制碳氮化物（carbon nitride）中离子的空间排列，由此构建的光催化剂在光驱动合成过氧化氢（H2O₂）方面，效率达到传统绿色生产方法的三倍。研究成果发表于《Advanced Materials》。

过氧化氢是一种用途广泛的化工原料，被用于漂白、消毒、废水处理与化学品合成等领域。其工业生产目前主要依赖以蒽醌为载氧体的间接合成工艺——该工艺能耗密集、需要大型装置与有机溶剂循环，环境足迹可观。以光激活催化剂、直接由水与氧气合成H2O2的光催化路线，被视为可持续替代方案，但此前催化剂效率一直偏低。

本研究的突破点在于材料结构调控：通过合成策略精确控制离子在氮化碳骨架中的空间排布，优化光生电荷分离与活性位点分布，从而将光催化效率提升至传统绿色工艺的三倍。氮化碳类聚合物半导体具有无金属、易制备、可见光响应等优点，是光催化领域的研究热点材料，此次离子排列工程为该材料体系的性能天花板突破提供了新方法。

若该路线能进一步放大，分布式、低能耗的过氧化氢生产将成为可能——这对水处理消毒、造纸漂白等需要现场低浓度H2O2的应用场景尤其有价值，也可减少高浓度H2O2运输的安全风险。 （来源：Phys.org）