共价有机框架材料用于光催化产过氧化氢

陈安淇; 蒋智威; 唐俊涛; 喻桂朋

doi:10.7536/PC230724

化学进展 ›› 2024, Vol. 36 ›› Issue (3) :357-366 DOI: 10.7536/PC230724

综述

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共价有机框架材料用于光催化产过氧化氢

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Photocatalytic Production of Hydrogen Peroxide from Covalent Organic Framework Materials

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摘要

过氧化氢（H₂O₂）是一种重要的绿色氧化剂，然而其主流生产方法蒽醌法具有耗能高、安全隐患大等缺点。以水和氧气为原料，通过人工光合作用合成H₂O₂具有安全、环保和节能等特点，已成为当前研究热点。共价有机框架（COFs）因其结构可调性、高比表面积、良好光催化性能等优点被广泛应用于光催化生产H₂O₂中。本文归纳了近年来COFs光催化产H₂O₂领域研究进展，分别论述了通过氧还原、水氧化以及双通道过程产生H₂O₂的反应机理。综述了通过结构设计、官能团修饰等调控COFs光学带隙、提升电荷分离能力和载流子迁移率，从而提高光催化产H₂O₂性能的方法，有助于设计出高效、稳定、可持续生产的COFs应用于光催化产H₂O₂。

Abstract

Hydrogen peroxide (H₂O₂) is an important green oxidizing agent, but the main anthraquinone process for production thereof suffers high energy consumption and large safety risks. Artificial photosynthesis H₂O₂from water and oxygen features safe, environmentally friendly and energy-saving characteristics and has gradually become a research focus. Covalent organic frameworks (COFs) have been widely used in the photocatalytic production of H₂O₂ for their high specific surface area, good photocatalytic performance and structural tunability. This review summarizes the recent research progress in the field of COFs photocatalytic production of H₂O₂, discussing the reaction mechanisms for the production of H₂O₂ through oxygen reduction, water oxidation, and dual-channel processes. It introduces methods to improve the photocatalytic production of H₂O₂ by regulating the optical bandgap, enhancing charge separation capability, and improving carrier mobility of COFs through structural design and functional group modification. These methods contribute to the design of efficient, stable, and sustainable COFs for photocatalytic production of H₂O₂.

Contents

1 Introduction

2 Hydrogen peroxide production by ORR pathway

2.1 Direct one-step two-electron oxygen reduction mechanism

2.2 Indirect two-step single-electron oxygen reduction mechanism

3 Hydrogen peroxide production by WOR pathway

4 Dual-channel path production of hydrogen peroxide

5 Conclusion and outlook

Graphical abstract

关键词

共价有机框架 / 过氧化氢 / 光催化 / 氧还原 / 水氧化

Key words

covalent organic framework / hydrogen peroxide / photocatalysis / oxygen reduction / water oxidation

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陈安淇, 蒋智威, 唐俊涛, 喻桂朋. 共价有机框架材料用于光催化产过氧化氢[J]. 化学进展, 2024, 36(3): 357-366 DOI:10.7536/PC230724

Anqi Chen, Zhiwei Jiang, Juntao Tang, Guipeng Yu. Photocatalytic Production of Hydrogen Peroxide from Covalent Organic Framework Materials[J]. Progress in Chemistry, 2024, 36(3): 357-366 DOI:10.7536/PC230724

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1 引言

过氧化氢（H₂O₂）作为重要的氧化剂^[1]，是一种环境友好、用途广泛的化工原料和精细化学品^[2]。它可应用于纸浆漂白、污水处理^[3]、食品医药^[4]、冶金等领域^[5]。据统计数据，我国H₂O₂产能呈现逐年增长趋势，2027年，全球产能预计达570万吨^[6]。

H₂O₂生产工艺路线主要有硫酸盐电解法、异丙醇氧化法等。电解法^[7]流程简单，产品纯度高、杂质低，但是贵重金属消耗高，不适合大规模生产。异丙醇氧化法^[8]无需其它催化剂，但会消耗大量原料，缺乏竞争力。氧阴极还原法^[9]生产成本低、设备简单、无污染，但所制备的H₂O₂产品浓度较低且缺乏实用性。直接氢氧合成法^[10]原子利用率高，生产成本较低，但暂未解决氢气和氧气混合的安全隐患。目前工业上成熟的生产方法是蒽醌法^[11]，然而在大规模生产高浓度产品中仍存在如下难题，如生产过程繁琐、易消耗大量的能源、副产物较多且难处理等。

相比而言，光催化技术具备对环境友好、节能可持续以及催化性能高的优势，有利于实现H₂O₂的绿色生产。然而，大部分报道的光催化剂仍存在光吸收范围较窄以及吸收利用率不高、光生电子与空穴容易快速复合等问题。因此，新型光催化剂开发一直是科学研究的重点和热点。

共价有机框架（Covalent Organic Frameworks，COFs）作为一类新型光催化剂，具有结构规整有序、孔径分布窄、高表面积、π共轭结构等特点^[12]。COFs的结构可调性能实现光催化的针对性设计，高比表面积和多孔性能够引入和暴露更多的催化位点。因此，越来越多的COFs材料成功应用于光催化CO₂还原、水分解等领域，然而，COFs材料在光催化产H₂O₂的研究还相对较少。

本文从H₂O₂合成机理角度出发，归纳了近年用COFs光催化产H₂O₂领域的研究进展。光催化产H₂O₂往往通过如下三种反应路径：氧还原（Oxidation-Reduction Reaction，ORR）、水氧化（Water-Oxidation Reaction，WOR）、耦合氧还原与水氧化的双通道路径。本文希望能够为相关领域的研究者提供一定的参考，并推进COFs材料在光催化产H₂O₂领域的发展。

2 氧还原（ORR）生产过氧化氢

通过光催化氧还原路径生产H₂O₂的研究逐渐成为研究热点^{[13⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓~30]}。与传统的光催化剂相比，COFs材料在分子和纳米水平上具有可调的组成和能带结构（图1），通过元素掺杂、金属负载、活性位点的引入等策略可以显著提升COFs材料的光催化性能。

本节将以光催化氧还原生产H₂O₂的机制为基础并从COFs的结构设计为切入点，通过一系列典型实例来阐明COFs材料在光催化氧还原生产H₂O₂领域的研究进展。

两电子ORR是光催化中研究最广泛的H₂O₂生成途径（如图2）。根据电子转移过程，一般可分为一步两电子路径（如式1）和两步单电子路径（如式2~4）。

（1）O₂＋2e^-＋2H^＋→H₂O₂E₀=+0.68 V_NHE

（2）O₂＋e^-→·O₂^-E₀=-0.33 V_NHE

（3）·O₂^- ＋H^＋→*OOH

（4）*OOH ＋H^＋＋e^-→H₂O₂ E₀ = +1.44 V_NHE

e^-代表光生电子；H⁺代表质子；·O₂^-代表超氧自由基；*OOH代表吸附的OOH自由基；

2.1 直接一步两电子氧还原机制

光催化的ORR是一种很有前途的H₂O₂合成策略，特别是一步两电子路径在实现高效率和选择性方面具有很大的潜力。

2020年11月，Thomas和Van Der Voort等^[31]合成了两种亚胺键连接的COFs（图3a）。可见光照射在COFs上形成电子空穴载流子，乙醇利用空穴产生乙醛和质子，分子氧利用来自COF的电子和来自醇转化的质子产生H₂O₂（图 3b），产率为91.00~234.52 μmol·h^-1·g^-1。该报导首次使用COFs材料进行氧还原产H₂O₂，为光催化产H₂O₂提供了一种新的催化剂选择。

Han等^[32]通过引入砜单元合成了S-COFs和FS-COFs（图3c,d）。模拟计算结果表明FS-COFs形成了具有强吸附氧能力的yeager型构象，加速了光生电子空穴对的分离，增强了COFs的质子化，促进了O₂的吸附。与未修饰的C-COFs相比，构象转变使得产H₂O₂的路径由两步单电子氧还原改变为一步两电子氧还原，H₂O₂产率达到3904.2 μmol·h^-1·g^-1。

2.2 间接两步单电子氧还原机制

目前通过一步两电子ORR路径产H₂O₂的报导较少，光催化产H₂O₂的机制仍集中于两步单电子ORR路径。

金属活性中心的引入是调控COFs材料光催化性能的重要策略。Jiang等^[33]通过引入金属Co原子作为ORR的活性中心得到了CoPc-BTM-COF和CoPc-DAB-COF（图4 a）。通过电子顺磁共振和原位红外光谱等手段（图4 b~e）证实了^*OOH中间物质的形成并揭示了两步单电子氧还原路径。引入金属原子活性中心极大地促进了对氧气的吸附，CoPc-BTM- COF的H₂O₂产率达到2096 μmol·h^-1·g^-1。Gu等^[17]报道了第一个具有spn拓扑的3D-Ti基COF（TiCOF- spn），具有较强的可见光吸收能力并表现出一定的H₂O₂光催化活性（489.94 μmol·g^-1·h^-1），该研究扩展了3D COFs的拓扑结构，拓宽了含金属COFs在光催化氧还原产H₂O₂领域的应用。金属活性中心的引入虽然从一定程度上可提升COFs材料的光催化性能，但是其原料昂贵、易造成环境污染等不足使得其应用受到限制。

相较而言，非金属活性中心具有可调控的催化能力、低成本等优点而得到广泛研究。Gu等^[34]合理设计了一种保留极性醛基基团和双活性位点（联吡啶和三嗪）的共价有机骨架Bpy-TAPT（图5a），H₂O₂产率为4038 μmol·h^-1·g^-1（图5b）。其两步单电子氧还原机制如图5 c,d所示：h⁺在联吡啶位点将H₂O氧化为O₂，e^-在三嗪环还原O₂生成·O₂^-，再经e^-还原转化为H₂O₂。双活性位点的引入增强了电荷的生成，富电子性质的醛基有效地促进了载流子的分离和对O₂/H⁺的吸附。

炔基修饰的COFs材料在光催化领域备受重视。Kong等^[35]通过强π−π共轭多环芳香苯和乙炔单元构建的COFs具备优良的光响应性能，H₂O₂产率为1240 μmol·h^-1·g^-1。此外，COFs新型活性中心的研究也从未停止，Van Der Voort等^[24]制备了含芘结构的COFs并对其光催化性能进行了探索，H₂O₂产率为1242 μmol·h^-1·g^-1。Wang等^[36]成功合成了噻唑、恶唑和咪唑三种唑类COFs材料，通过给体-π-受体结构，构建了更容易获得的电荷转移通道，从而有效地抑制了光激发电荷的重组。

COFs的结构可调性使得其构筑单元具有多重选择，Cooper等^[37]在COFs的结构设计与合成做了大量工作，揭示了COFs材料构筑单元对光催化产H₂O₂的影响。除此之外，配体功能化也是调节COFs性质的有效策略之一。Han等^[38]研制了一种部分氟化、无金属、亚胺连接的二维三嗪基共价有机骨架（TF₅₀-COF）光催化剂。通过氟取代产生丰富的Lewis酸位点，调节相邻碳原子的电子分布，为O₂吸附提供了高活性位点，拓宽了催化剂的可见光响应范围，H₂O₂产率为1739 μmol·h^-1·g^-1。此外，他们^[39]通过氰基修饰COFs材料形成D-π-A结构，促进了氧气的吸附和对可见光的响应，显著提高了电荷分离效率。该策略引起的协同效应促进了O₂在可见光照射下从·O₂^-活化到¹O₂，H₂O₂产率达到2623 μmol·h^-1·g^-1。

Wang等^[40]通过1,3,5-三（4-氨基苯基）苯与具有不同官能团（X= H₂, OH, OCH₃和CH₃）的对苯二甲醛合成了功能化的TAPB-PDA-X。羟基官能团修饰的COF可以有效捕获空穴并减少光生载流子的重组，H₂O₂产率达到2117.6 μmol·g^-1·h^-1。配体功能化策略具有简单易行等特点，推动了COFs材料在光催化产H₂O₂领域的应用。

总体而言，通过引入金属或者非金属活性中心均能够改善COFs材料的光催化性能，进一步影响其氧气吸附和电子传递的过程，从而最终提升H₂O₂产率。除此之外，从材料本身的角度考虑，通过构筑单元的选择以及配体功能化等策略可以极大提升光催化性能，该特性也使得COFs材料在光催化产H₂O₂领域的研究具有无限可能。

3 水氧化（WOR）生产过氧化氢

与ORR相比，WOR是利用光诱导产生的h⁺实现由H₂O向H₂O₂转化的另一途径。WOR包含如下路径：

（5）2 H₂O + 2 h⁺→ H₂O₂ + 2 H⁺, E₀= + 1.78 V_NHE

（6）H₂O + h⁺→ H⁺ + ·OH, E₀= + 2.732 V_NHE

（7）OH^- + h⁺→ ·OH, E₀= + 1.9 V_NHE

（8）·OH + ·OH→H₂O₂

h⁺代表光生空穴；e^-代表光生电子；·O₂^-代表超氧自由基；^*OOH代表吸附的OOH自由基；·OH代表羟基自由基；OH^-来自于水的电离；

在WOR中，光诱导催化剂产生的h⁺通过一步两电子氧化（如式5）实现H₂O直接向H₂O₂的转化。此外，还可以通过两步单电子氧化（如式6~8）：h⁺先与H₂O形成羟基自由基，通过羟基自由基的偶合，间接产生H₂O₂。理论上，通过一步两电子氧化需要催化剂的价带能量达到1.78 eV，而通过两步单电子氧化则需催化剂的价带能量达到2.732 eV。

Yu和Li等^[41]将亲水性的腙结构作为水氧化的活性位点，设计了四个等结构腙连接的COFs（图6a）。WOR过程的可能机理如下：经过光激发产生的电子能够增加腙键的极性，推动了水与腙键的水合作用。经光诱导脱去质子，所形成的羟基自由基直接偶联产生H₂O₂（图6b，c），在纯水中达到1665 μmol·h^-1·g^-1的产率。

4 双通道生产过氧化氢

在大多数实现ORR产H₂O₂的催化体系中，由于氧化电位过低而无法实现WOR这一过程，导致光生空穴无法被及时消耗，造成光生电荷复合、电荷利用效率低、产H₂O₂性能弱等问题。

不同于其他光合成H₂O₂的反应路径，直接两电子水氧化耦合直接两电子氧还原的双通道路径可以实现100%原子利用率以及高能量转化效率，因此迫切需要发展能够通过此路径合成H₂O₂的高分子催化剂。

在COFs材料中，为了实现WOR路径，通过设计结构单元与成键方式来调控能带结构，进而实现双通道路径光催化生产H₂O₂是理想工艺（如图7）。

Xu等^[42]首次报道了炔基功能化共价三嗪框架材料实现双通道路径合成H₂O₂（如图8 a,b）。理论计算结果显示炔基结构单元作为WOR的活性位点可以显著降低羟基中间态的吉布斯自由能（图8 c），其耦合三嗪单元上进行的ORR实现了双通道路径合成H₂O₂。他们^[43]在此基础上设计了庚嗪环单元（图8 d），以加深材料的氧化电位。ORR发生在庚嗪环单元，而WOR发生在炔基单元，在光化学合成H₂O₂过程中实现100%的原子利用效率以及0.78%的太阳能到化学能的能量转化效率。研究表明苯环是WOR的活性中心^[44]。进一步将三嗪环和苯环整合到庚嗪基COF上^[45]，得到HEP-TAPT-COF和HEP-TABB-COF（图8e）。相较而言，HEP-TAPT- COF同时具备ORR双活性位点而表现出更高的光催化生产H₂O₂效率。

Ma等^[46]以1，3，5-三甲酰基间苯三酚（Tfp）和2，2′-联吡啶-5，5′-二胺（Bpy）为原料制备了联吡啶基COF（COF-TfpBpy）（如图9 a~e）。原位红外测试以及DFT计算揭示了其双通道路径生产H₂O₂的机制：在光照下，水分子通过一步两电子氧化，留下两个质子化的吡啶取代基（PyH⁺），氧分子吸附在PyH⁺取代基上形成内过氧化物中间体（N−H−O−O−H−N），通过两电子还原转化为H₂O₂，实现了具有100%原子利用效率的H₂O₂生产过程。

上述方法在光催化产H₂O₂中都表现出优异的性能，然而距离工业化应用仍有较长距离。在工业实际生产中，往往需要提供高浓度的H₂O₂，这就要求所设计的COFs材料能够保持长时间高性能生产H₂O₂。Lan等^[47]在该领域实现了突破。氧化基团四硫富瓦烯（TTF）和还原基团苯并噻唑(BT)作为反应中心的TTF-BT-COF（图9 f）在没有牺牲剂的条件下，H₂O₂光合成产率可达~276 000 μmol·h^-1·g^-1，并且在长时间的催化反应过程中，其H₂O₂浓度达到了约18.7 wt%，具有很大的工业应用前景。

全球水资源中只有约2.5%是淡水资源。因此，如何利用海水资源是研究热点。Tang等^[48]构建了两种含噻吩共价有机骨架（TD-COF和TT-COF）（图9g），仅使用海水和空气作为反应物，实现了H₂O₂光合成产率为3364 μmol·h^-1·g^-1和2890 μmol·h^-1·g^-1。这为设计新型光催化产H₂O₂的催化剂提供了新的思路。

COFs材料的催化性能除了受其构筑单元本身的化学结构决定以外，还可以通过构建具有拓扑结构的高连通性3D COF来优化。Zhang等^[49]首次设计合成了八醛二氟苯基单体（FBTA-8CHO）作为8连接立方节点，为各种独特的3D COFs的设计和构建提供了更多选择，并为高效制备用于光催化生产H₂O₂的各种3D COFs奠定了基础。

利用不同官能团的修饰可以改变COFs材料的光吸收范围、影响结构单元的电荷分布以及提供更多的反应活性位点，以提高COFs在光催化产H₂O₂中的性能。Shen等^[50]通过席夫碱反应制备了硫醚修饰的三嗪基COF（TDB-COF）（图10a）。实验结果表明，与未经硫醚基团修饰的TFPT-COF相比，硫醚基团的修饰拓宽了可见光吸收范围，调控了更有利于H₂O₂生产的能带结构，降低了WOR过程和ORR过程中间体的吉布斯自由能（如图10 b，c），使得TDB-COF在不含任何牺牲剂或助催化剂表现出723.5 μmol·h^-1·g^-1的H₂O₂产量。

综上所述，可以通过（1）设计结构单元提高COF的氧化电位，实现WOR过程；（2）利用不同单元对电子的亲和能力，设计“D-A”结构，提高光生电荷分离能力；（3）改变键连方式，增强相邻单元活性；（4）引入官能团修饰，改变电荷分布等多方面策略提升COF光催化产H₂O₂的能力。

表1为COFs材料通过ORR路径应用于光催化产过氧化氢的总结。

表2为COFs材料通过WOR和双通道路径应用于光催化产过氧化氢的总结。

5 结论和展望

共价有机框架作为一种新型功能高分子多孔材料，具有高比表面积、结构规整多样、可控的结构设计、合适的光学带隙、物理化学稳定性高等优势，在光催化、膜分离、等领域得到广泛研究。在光催化领域，其为产H₂O₂提供了一条绿色、环保的路线，符合当前双碳发展战略需求。

（1）目前ORR路径研究较多，而WOR路径则缺乏更为细致的研究。通过WOR路径实现光催化产H₂O₂依旧存在困难。针对这一问题，需寻找新的构筑单元与连接子，引入特定的活性基团，通过设计具有更深氧化电位的新型COF材料，实现WOR过程，提高COF的光催化性能与原子利用效率。

（2）光催化产H₂O₂离工业化应用还有很长的距离。材料本身的光稳定性以及催化稳定性等，仍是重点研究内容。

（3）除了探索直接光催化产H₂O₂方法，也可考虑直接利用共价有机框架进行光催化产H₂O₂及其串联反应，例如光催化原位产H₂O₂并用于有机合成、光动力治疗、光酶串联反应等，使其能够高效产生并原位利用H₂O₂。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Chen Z, Yao D C, Chu C C, Mao S. Chem. Eng. J., 2023, 451: 138489.

[2]	Fu Y J, Liu C A, Zhang M l, Zhu C, Li H, Wang H B, Song Y X, Huang H, Liu Y, Kang Z H. Adv. Energy Mater., 2018, 8: 1802525.

[3]	Liu Y, Zhao Y, Wang J L. J. Hazard. Mater., 2021, 404: 124191.

[4]	Sang Y J, Cao F F, Li W, Zhang L, You Y W, Deng Q Q, Dong K, Ren J S, Qu X G. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(11): 5177.

[5]	Zhao C, Shi C J, Li Q, Wang X Y, Zeng G, Ye S, Jiang B J, Liu J. Mater. Today Energy, 2022, 24: 100926.

[6]	Melchionna M, Fornasiero P, Prato M. Adv. Mater., 2019, 31(13): 1802920.

[7]	Song X. Master’s Dissertation of Yanshan University, 2020.

[8]	(宋鑫. 燕山大学硕士论文, 2020)

[9]	Wu M J. Master’s Dissertation of Beijing University of Chemical Technology, 2019.

[10]	(吴敏杰. 北京化工大学硕士论文, 2019)

[11]	Fukuzumi S, Lee Y M, Nam W. Chin. J. Catal., 2021, 42(8): 1241.

[12]	Li X L. Master's dissertation of Zhengzhou University, 2020.

[13]	(李新立. 郑州大学硕士论文, 2020 )

[14]	Yang X R, Deng M Y, Zhang X X, Applied Chemical Industry, 2023, 52 (5): 1508.

[15]	(杨晓茹, 邓明杨, 张晓昕. 应用化工, 2023, 52 (5): 1508.).

[16]	Zhang T, Zhang G, Chen L. Acc. Chem. Res., 2022, 55(6): 795.

[17]	Yu X H, Viengkeo B, He Q, Zhao X, Huang Q L, Li P P, Huang W, Li Y G. Adv. Sustain. Syst., 2021, 5(10): 2100184.

[18]	Li L J, Xu L P, Hu Z F, Yu J C. Adv. Funct. Mater., 2021, 31: 2106120.

[19]	Wang H, Almatrafi E, Wang Z W, Yang Y, Xiong T, Yu H B, Qin H, Yang H L, He Y Z, Zhou C Y, Zeng G M, Xu P. J. Colloid Interface Sci., 2022, 608: 1051.

[20]	Tan F L, Zheng Y Y, Zhou Z P, Wang H L, Dong X, Yang J, Ou Z W, Qi H Y, Liu W, Zheng Z K, Chen X D. CCS Chem., 2022, 4(12): 3751.

[21]	Han W K, Lu H S, Fu J X, Liu X, Zhu X M, Yan X D, Zhang J W, Jiang Y Q, Dong H L, Gu Z G. Chem. Eng. J., 2022, 449: 137802.

[22]	Zhai L P, Xie Z P, Cui C X, Yang X B, Xu Q, Ke X T, Liu M H, Qu L B, Chen X, Mi L W. Chem. Mater., 2022, 34(11): 5232.

[23]	Wu C B, Teng Z Y, Yang C, Chen F S, Yang H B, Wang L, Xu H X, Liu B, Zheng G F, Han Q. Adv. Mater., 2022, 34: 2110266.

[24]	Chai S M, Chen X W, Zhang X R, Fang Y X, Sprick R S, Chen X. Environ. Sci. Nano, 2022, 9(7): 2464.

[25]	Hu H, Tao Y L, Wang D, Li C L, Jiang Q C, Shi Y X, Wang J, Qin J P, Zhou S J, Kong Y. J. Colloid Interface Sci., 2023, 629: 750.

[26]	Liao Q, Sun Q, Xu H, Wang Y, Xu Y, Li Z, Hu J, Wang D, Li H, Xi K. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, e202310556.

[27]	Das P, Chakraborty G, Roeser J, Vogl S, Rabeah J, Thomas A. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(5): 2975.

[28]	Sun J M, Sekhar Jena H, Krishnaraj C, Singh Rawat K, Abednatanzi S, Chakraborty J, Laemont A, Liu W L, Chen H, Liu Y Y, Leus K, Vrielinck H, Van Speybroeck V, Van Der Voort P. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(19): 2216719.

[29]	Deng M J, Sun J M, Laemont A, Liu C H, Wang L Y, Bourda L, Chakraborty J, Van Hecke K, Morent R, De Geyter N, Leus K, Chen H, Van Der Voort P. Green Chem., 2023, 25(8): 3069.

[30]	Das P, Roeser J, Thomas A. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(29): 2304349.

[31]	Yang S, Lu L L, Li J, Cheng Q Q, Mei B B, Li X W, Mao J N, Qiao P Z, Sun F F, Ma J Y, Xu Q, Jiang Z. SusMat, 2023, 3(3): 379.

[32]	Shao C C, He Q, Zhang M C, Jia L, Ji Y J, Hu Y P, Li Y Y, Huang W, Li Y G. Chin. J. Catal., 2023, 46: 28.

[33]	Zhang X C, Zhang J Z, Miao J, Wen X, Chen C, Zhou B X, Long M C. Chem. Eng. J., 2023, 466: 143085.

[34]	Trenker S, Grunenberg L, Banerjee T, Savasci G, Poller L M, Muggli K I M, Haase F, Ochsenfeld C, Lotsch B V. Chem. Sci., 2021, 12(45): 15143.

[35]	Krishnaraj C, Sekhar Jena H, Bourda L, Laemont A, Pachfule P, Roeser J, Chandran C V, Borgmans S, Rogge S M J, Leus K, Stevens C V, Martens J A, Van Speybroeck V, Breynaert E, Thomas A, Van Der Voort P. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(47): 20107.

[36]	Luo Y, Zhang B P, Liu C C, Xia D H, Ou X W, Cai Y P, Zhou Y, Jiang J, Han B. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(26): 2305355.

[37]	Zhi Q J, Liu W P, Jiang R, Zhan X N, Jin Y C, Chen X, Yang X Y, Wang K, Cao W, Qi D D, Jiang J Z. J. Am. Chem. Soc., 2022, 144(46): 21328.

[38]	Liu Y, Han W K, Chi W W, Mao Y Q, Jiang Y Q, Yan X D, Gu Z G. Appl. Catal. B Environ., 2023, 331: 122691.

[39]	Yang T, Chen Y, Wang Y C, Peng X Q, Kong A G. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2023, 15(6): 8066.

[40]	Mou Y, Wu X D, Qin C C, Chen J Y, Zhao Y L, Jiang L B, Zhang C, Yuan X Z, Huixiang Ang E, Wang H, Angew. Chem. Int. Ed., 2023, e202309480.

[41]	Zhao W, Yan P Y, Li B Y, Bahri M, Liu L J, Zhou X, Clowes R, Browning N D, Wu Y, Ward J W, Cooper A I. J. Am. Chem. Soc., 2022, 144(22): 9902.

[42]	Wang H Z, Yang C, Chen F S, Zheng G F, Han Q. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61: e202202328.

[43]	Di X, Lv X M, Wang H Z, Chen F S, Wang S Y, Zheng G F, Wang B, Han Q. Chem. Eng. J., 2023, 455: 140124.

[44]	Yang Y P, Kang J X, Li Y, Liang J J, Liang J X, Jiang L, Chen D M, He J, Chen Y J, Wang J Q. New J. Chem., 2022, 46(45): 21605.

[45]	Pan G D, Hou X S, Liu Z Y, Yang C K, Long J L, Huang G C, Bi J H, Yu Y, Li L Y. ACS Catal., 2022, 12(24): 14911.

[46]	Chen L, Wang L, Wan Y Y, Zhang Y, Qi Z M, Wu X J, Xu H X. Adv. Mater., 2020, 32: 1904433.

[47]	Cheng H, Lv H F, Cheng J, Wang L, Wu X J, Xu H X. Adv. Mater., 2022, 34: 2107480.

[48]	Wan Y Y, Wang L, Xu H X, Wu X J, Yang J L. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(9): 4508.

[49]	Chen D, Chen W B, Wu Y T, Wang L, Wu X J, Xu H X, Chen L. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(9): 2217479.

[50]	Kou M P, Wang Y Y, Xu Y X, Ye L Q, Huang Y P, Jia B H, Li H, Ren J Q, Deng Y, Chen J H, Zhou Y, Lei K, Wang L, Liu W, Huang H W, Ma T Y. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61(19): 2200413.

[51]	Chang J N, Li Q, Shi J W, Zhang M, Zhang L, Li S, Chen Y F, Li S L, Lan Y Q. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(9): 2218868.

[52]	Yue J Y, Song L P, Fan Y F, Pan Z X, Yang P, Ma Y, Xu Q, Tang B. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(38): 2309624.

[53]	Wu M M, Shan Z, Wang J J, Liu T T, Zhang G. Chem. Eng. J., 2023, 454: 140121.

[54]	Zhou Z M, Sun M H, Zhu Y B, Li P Z, Zhang Y R, Wang M K, Shen Y. Appl. Catal. B Environ., 2023, 334: 122862.

[1]	Chen Z, Yao D C, Chu C C, Mao S. Chem. Eng. J., 2023, 451: 138489.
[2]	Fu Y J, Liu C A, Zhang M l, Zhu C, Li H, Wang H B, Song Y X, Huang H, Liu Y, Kang Z H. Adv. Energy Mater., 2018, 8: 1802525.
[3]	Liu Y, Zhao Y, Wang J L. J. Hazard. Mater., 2021, 404: 124191.
[4]	Sang Y J, Cao F F, Li W, Zhang L, You Y W, Deng Q Q, Dong K, Ren J S, Qu X G. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(11): 5177.
[5]	Zhao C, Shi C J, Li Q, Wang X Y, Zeng G, Ye S, Jiang B J, Liu J. Mater. Today Energy, 2022, 24: 100926.
[6]	Melchionna M, Fornasiero P, Prato M. Adv. Mater., 2019, 31(13): 1802920.
[7]	Song X. Master’s Dissertation of Yanshan University, 2020.
[7]	(宋鑫. 燕山大学硕士论文, 2020)
[8]	Wu M J. Master’s Dissertation of Beijing University of Chemical Technology, 2019.
[8]	(吴敏杰. 北京化工大学硕士论文, 2019)
[9]	Fukuzumi S, Lee Y M, Nam W. Chin. J. Catal., 2021, 42(8): 1241.
[10]	Li X L. Master's dissertation of Zhengzhou University, 2020.
[10]	(李新立. 郑州大学硕士论文, 2020 )
[11]	Yang X R, Deng M Y, Zhang X X, Applied Chemical Industry, 2023, 52 (5): 1508.
[11]	(杨晓茹, 邓明杨, 张晓昕. 应用化工, 2023, 52 (5): 1508.).
[12]	Zhang T, Zhang G, Chen L. Acc. Chem. Res., 2022, 55(6): 795.
[13]	Yu X H, Viengkeo B, He Q, Zhao X, Huang Q L, Li P P, Huang W, Li Y G. Adv. Sustain. Syst., 2021, 5(10): 2100184.
[14]	Li L J, Xu L P, Hu Z F, Yu J C. Adv. Funct. Mater., 2021, 31: 2106120.
[15]	Wang H, Almatrafi E, Wang Z W, Yang Y, Xiong T, Yu H B, Qin H, Yang H L, He Y Z, Zhou C Y, Zeng G M, Xu P. J. Colloid Interface Sci., 2022, 608: 1051.
[16]	Tan F L, Zheng Y Y, Zhou Z P, Wang H L, Dong X, Yang J, Ou Z W, Qi H Y, Liu W, Zheng Z K, Chen X D. CCS Chem., 2022, 4(12): 3751.
[17]	Han W K, Lu H S, Fu J X, Liu X, Zhu X M, Yan X D, Zhang J W, Jiang Y Q, Dong H L, Gu Z G. Chem. Eng. J., 2022, 449: 137802.
[18]	Zhai L P, Xie Z P, Cui C X, Yang X B, Xu Q, Ke X T, Liu M H, Qu L B, Chen X, Mi L W. Chem. Mater., 2022, 34(11): 5232.
[19]	Wu C B, Teng Z Y, Yang C, Chen F S, Yang H B, Wang L, Xu H X, Liu B, Zheng G F, Han Q. Adv. Mater., 2022, 34: 2110266.
[20]	Chai S M, Chen X W, Zhang X R, Fang Y X, Sprick R S, Chen X. Environ. Sci. Nano, 2022, 9(7): 2464.
[21]	Hu H, Tao Y L, Wang D, Li C L, Jiang Q C, Shi Y X, Wang J, Qin J P, Zhou S J, Kong Y. J. Colloid Interface Sci., 2023, 629: 750.
[22]	Liao Q, Sun Q, Xu H, Wang Y, Xu Y, Li Z, Hu J, Wang D, Li H, Xi K. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, e202310556.
[23]	Das P, Chakraborty G, Roeser J, Vogl S, Rabeah J, Thomas A. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(5): 2975.
[24]	Sun J M, Sekhar Jena H, Krishnaraj C, Singh Rawat K, Abednatanzi S, Chakraborty J, Laemont A, Liu W L, Chen H, Liu Y Y, Leus K, Vrielinck H, Van Speybroeck V, Van Der Voort P. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(19): 2216719.
[25]	Deng M J, Sun J M, Laemont A, Liu C H, Wang L Y, Bourda L, Chakraborty J, Van Hecke K, Morent R, De Geyter N, Leus K, Chen H, Van Der Voort P. Green Chem., 2023, 25(8): 3069.
[26]	Das P, Roeser J, Thomas A. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(29): 2304349.
[27]	Yang S, Lu L L, Li J, Cheng Q Q, Mei B B, Li X W, Mao J N, Qiao P Z, Sun F F, Ma J Y, Xu Q, Jiang Z. SusMat, 2023, 3(3): 379.
[28]	Shao C C, He Q, Zhang M C, Jia L, Ji Y J, Hu Y P, Li Y Y, Huang W, Li Y G. Chin. J. Catal., 2023, 46: 28.
[29]	Zhang X C, Zhang J Z, Miao J, Wen X, Chen C, Zhou B X, Long M C. Chem. Eng. J., 2023, 466: 143085.
[30]	Trenker S, Grunenberg L, Banerjee T, Savasci G, Poller L M, Muggli K I M, Haase F, Ochsenfeld C, Lotsch B V. Chem. Sci., 2021, 12(45): 15143.
[31]	Krishnaraj C, Sekhar Jena H, Bourda L, Laemont A, Pachfule P, Roeser J, Chandran C V, Borgmans S, Rogge S M J, Leus K, Stevens C V, Martens J A, Van Speybroeck V, Breynaert E, Thomas A, Van Der Voort P. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(47): 20107.
[32]	Luo Y, Zhang B P, Liu C C, Xia D H, Ou X W, Cai Y P, Zhou Y, Jiang J, Han B. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(26): 2305355.
[33]	Zhi Q J, Liu W P, Jiang R, Zhan X N, Jin Y C, Chen X, Yang X Y, Wang K, Cao W, Qi D D, Jiang J Z. J. Am. Chem. Soc., 2022, 144(46): 21328.
[34]	Liu Y, Han W K, Chi W W, Mao Y Q, Jiang Y Q, Yan X D, Gu Z G. Appl. Catal. B Environ., 2023, 331: 122691.
[35]	Yang T, Chen Y, Wang Y C, Peng X Q, Kong A G. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2023, 15(6): 8066.
[36]	Mou Y, Wu X D, Qin C C, Chen J Y, Zhao Y L, Jiang L B, Zhang C, Yuan X Z, Huixiang Ang E, Wang H, Angew. Chem. Int. Ed., 2023, e202309480.
[37]	Zhao W, Yan P Y, Li B Y, Bahri M, Liu L J, Zhou X, Clowes R, Browning N D, Wu Y, Ward J W, Cooper A I. J. Am. Chem. Soc., 2022, 144(22): 9902.
[38]	Wang H Z, Yang C, Chen F S, Zheng G F, Han Q. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61: e202202328.
[39]	Di X, Lv X M, Wang H Z, Chen F S, Wang S Y, Zheng G F, Wang B, Han Q. Chem. Eng. J., 2023, 455: 140124.
[40]	Yang Y P, Kang J X, Li Y, Liang J J, Liang J X, Jiang L, Chen D M, He J, Chen Y J, Wang J Q. New J. Chem., 2022, 46(45): 21605.
[41]	Pan G D, Hou X S, Liu Z Y, Yang C K, Long J L, Huang G C, Bi J H, Yu Y, Li L Y. ACS Catal., 2022, 12(24): 14911.
[42].	Chen L, Wang L, Wan Y Y, Zhang Y, Qi Z M, Wu X J, Xu H X. Adv. Mater., 2020, 32: 1904433.
[43].	Cheng H, Lv H F, Cheng J, Wang L, Wu X J, Xu H X. Adv. Mater., 2022, 34: 2107480.
[44]	Wan Y Y, Wang L, Xu H X, Wu X J, Yang J L. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(9): 4508.
[45]	Chen D, Chen W B, Wu Y T, Wang L, Wu X J, Xu H X, Chen L. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(9): 2217479.
[46]	Kou M P, Wang Y Y, Xu Y X, Ye L Q, Huang Y P, Jia B H, Li H, Ren J Q, Deng Y, Chen J H, Zhou Y, Lei K, Wang L, Liu W, Huang H W, Ma T Y. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61(19): 2200413.
[47]	Chang J N, Li Q, Shi J W, Zhang M, Zhang L, Li S, Chen Y F, Li S L, Lan Y Q. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(9): 2218868.
[48]	Yue J Y, Song L P, Fan Y F, Pan Z X, Yang P, Ma Y, Xu Q, Tang B. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(38): 2309624.
[49]	Wu M M, Shan Z, Wang J J, Liu T T, Zhang G. Chem. Eng. J., 2023, 454: 140121.
[50]	Zhou Z M, Sun M H, Zhu Y B, Li P Z, Zhang Y R, Wang M K, Shen Y. Appl. Catal. B Environ., 2023, 334: 122862.