赵进才院士领衔！中科院化学所「国家高层次青年人才」章宇超/武磊Nature子刊丨多元醇-氨协同氧化实现近100%电荷转移效率！

背景: 光电化学有机合成是实现绿色合成的重要途径，但传统半导体光阳极（如BiVO₄）面临表面电荷分离效率低、界面反应动力学缓慢及稳定性差等瓶颈。单独使用醇类作反应介质易导致表面中毒，而氨分子则会引起表面腐蚀，严重制约其实际应用。研究目的: 针对上述问题，中国科学院化学研究所章宇超、武磊团队提出一种双组分协同反应介质策略，通过在裸BiVO₄光阳极上引入多元醇与氨的共氧化，旨在突破单一体系的局限，实现高效、稳定的光电化学合成。结论: 研究发现，多元醇与氨的协同氧化可诱导Bi/V富集表面重构，将界面电荷转移效率提升至近100%。在1.23 V_RHE下，光电流密度达到7.3 mA cm⁻²，接近理论极限，甲酰胺产率高达171.5 μmol cm⁻² h⁻¹。该策略对BiVO₄、α-Fe₂O₃、TiO₂和WO₃等典型光阳极均具有普适性。通过设计放大的流动光电化学池，成功实现了1.2 A级光电流和3.1克甲酰胺的连续合成，为设计安培级光电化学系统提供了高效策略。