MOF衍生的ZnO/PANI S型异质结用于高效光催化苯酚矿化耦合H2O2生产

刘博文; 张建军; 李瀚; 程蓓; 别传彪

物理化学学报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (10) : 112 -123.

MOF衍生的ZnO/PANI S型异质结用于高效光催化苯酚矿化耦合H₂O₂生产

刘博文, 张建军, 李瀚, 程蓓, 别传彪

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摘要

持久性有机污染物在废水中的完全矿化仍是一项艰巨挑战。本研究报道了一种通过原位氧化聚合法合成的ZIF-8衍生ZnO/聚苯胺（PANI）S型异质结的理性设计。先进表征技术证实了ZnO/PANI异质结内S型电荷转移机制。优化后的复合材料在模拟太阳光照射下，60 min内实现苯酚完全矿化，同时以0.75 mmol·L^-1·h^–1的速率生成H₂O₂。机理研究表明，S型异质结保留了强氧化还原电势，驱动活性氧物种的形成，从而实现H₂O₂合成与苯酚降解。该工作为MOF衍生的无机/有机S型异质结建立了普适性设计范式，有效耦合了太阳能驱动的能源转化与环境修复。