JACS：双功能有机立方八面体笼高效人工光合成过氧化氢

香港城市大学张其春/李振声团队、华南师范大学兰亚乾与日本奈良先端科学技术大学院大学的Naoki Aratani合作，报道了两例基于硼←氮（B←N）配位键的有机笼单晶材料（CityU-40和CityU-41）。这些材料通过两种不同三角形构筑单元的组装，形成了具有立方八面体结构的双功能光催化剂。CityU-40和CityU-41具有大腔体和开放窗口，能够同时实现氧还原反应（ORR）和水氧化反应（WOR），在纯水和氧气/空气条件下，利用环境太阳光高效催化过氧化氢（H₂O₂）的人工光合作用。CityU-41因引入三嗪基团，展现出更宽的光吸收范围和更高的光生电荷分离效率，H₂O₂产率高达682.3 μmol g⁻¹ h⁻¹。DFT计算表明，HOMO和LUMO的空间分离促进了光生电荷的有效转移，ORR和WOR协同进行。