光催化可直接将太阳能转化为电能、化学燃料及在光能辅助下分解有机污染物，这为解决当前面临的能源和环境危机提供了潜在的可能。光催化的上述应用需要光催化剂具有宽的光吸收范围、长期稳定性、高电荷分离效率和强氧化还原能力。然而，单组分光催化剂通常难以同时满足这些要求。Z型异质结光催化体系，模拟天然光合作用过程，克服了单组分光催化剂的缺点，满足了上述要求。特别是没有氧化还原对的全固态Z型异质结光催化体系已经广泛应用于水分解、太阳能电池、污染物降解和二氧化碳转化等方面。
过氧化氢（H2O2）被广泛用作能量试剂，如燃料电池中的燃料、火箭燃料等。以往的报道显示，一些光催化剂可以利用光生空穴氧化生成H2O2或者•OH，用H2O代替有机清除剂，抑制了光生载流子的复合，同时防止了H2O2的污染。此外，•OH可以相互结合形成额外的H2O2，进一步打开H2O2形成的另一个通道。
近日，中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室科研人员通过在超薄g-C3N4（NCN）纳米片上组装苝酰亚胺（PI）分子成功地构建了全固态Z型光催化剂（PIx-NCN）。与单纯的NCN和PI相比，PIx-NCN加速了体系中的电荷分离，有更强的氧化还原能力。在光催化产H2O2时，NCN部分的导带有更多的电子还原O2产生H2O2，即通过第一通道提高H2O2的生成。其次，由于PI的价带电位比NCN的电位更正，PI导带的空穴可以氧化OH–生成•OH进一步结合产生另一部分H2O2，从而将H2O2的生成途径从单通道转变为双通道，显著提高H2O2的产生。
相关研究成果近日发表在《催化学报》（Journal of Catalysis）上并引起同行的广泛关注。该研究工作受到国家自然科学基金、中科院创新国际团队等项目支持。
通过双通道途径产H2O2的示意图
近日，华南农业大学光合作用与植物逆境生物学研究中心研究员彭新湘团队展示了一种新的过氧化氢系统信号时空及稳态调节机制，并为光呼吸过氧化氢信号在植物环境防御/适应中的功能提供新认知。相关成果在线发表于Th......
近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室微纳米反应器与反应工程学创新特区研究组研究员刘健团队和澳大利亚昆士兰大学教授张西旺团队合作，在人工光合成过氧化氢（H2O2）研究方面取得新进展，......
近日，中国科学院大连化学物理研究所（简称“大连化物所”）微纳米反应器与反应工程学创新特区研究组研究员刘健团队在利用聚合物光催化剂生产过氧化氢（H2O2）研究方面取得新进展。团队基于对间苯二酚—甲醛（R......
近期，上海市第十人民医院骨科主任贺石生团队与山东冠龙医疗用品有限公司联合研发成功了我国原创的新型脊柱内镜手术技术——V型双通道脊柱内镜技术，这是国际上首款单孔双通道脊柱内镜系统，也是世界上第一款在空气......
在世界许多地区，获得足够的清洁水仍是一项无法得到满足的需求。近期，德克萨斯大学奥斯汀分校（UniversityofTexasatAustin）的研究人员开发了一种新的水凝胶片，其原型能够在一小时内为一......
9月17日，神舟十二号载人飞船三名宇航员顺利返回地球，神舟十二号载人飞行任务取得圆满成功。中科院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组（105组）关亚风研究员、耿旭辉研究员、丁坤高级工程师团队研制的双通......
恶性胸腔积液多是由细胞转移到胸腔引发的，目前尚无有效的治疗方法，反映出我们对导致恶性胸腔积液发生发展的基本机制了解不足。近日，来自美国、德国、中国、瑞典、希腊等多个国家的研究人员在《ScienceAd......
近日，深圳大学微纳光电子学研究院教育部二维材料光电科技国际合作联合实验室苏陈良教授课题组联合九州工业大学横野照尚(TeruhisaOhno)教授和南洋理工大学刘彬副教授（深大访问教授）国际化团队在Na......
4月1日，美国《公共科学图书馆—病理学》发表了Bt杀虫蛋白对棉铃虫的一种新型“双通道”杀虫机制，这一机制由南京农业大学植物保护学院教授吴益东团队发现。Bt毒素是一种对棉铃虫具有显着活性的杀虫蛋白，我国......
近日，蜜蜂所在蜜蜂应对瓦螨侵染的防御机制方面取得新进展。众所周知，瓦螨（Varroadestructor）是蜜蜂残翅病毒DWV的载体，二者之间协同互作会显著缩短西方蜜蜂的寿命，其被认为是目前蜂群损失的......