【摘要】 与含Cl的氧化剂如HOCl相比，过氧化氢（H2O2）是一种强氧化剂。

与含Cl的氧化剂如HOCl相比，过氧化氢（H2O2）是一种强氧化剂。这种高效环保的化学物质已被选为世界上100种最重要的化学物质之一[1]。由于其强大的氧化能力，H2O2已被广泛应用于广泛的工业和家庭应用，包括废水处理、化学合成、工业漂白、储能、医疗消毒和燃料电池中有前途的能量载体。已经指出，H2O2具有活性氧浓度最高（47.1 wt%）和无碳排放的最清洁的副产物（H2O）的优点。这些特征使H2O2成为无膜单室燃料电池中H2和O2的有前途的燃料替代品。然而目前制备H2O2的主要方法是蒽醌氧化。不幸的是，这个复杂的过程涉及不友好的环境和潜在的危险，不利于经济和可持续发展。在这种情况下，已经开发了许多合成H2O2的方法。其中，光/电催化法被认为是合成H2O2最有前途的两种方法。这两种方法因其只需要水或O2，因此被认为是可持续的。也就是说，水氧化（WOR）或氧还原（ORR）反应可以与清洁和可持续的能源进一步结合。

 

对于生成H2O2的光/电催化反应，催化剂的设计是极其重要的，并且为了获得最终的催化性能而进行了广泛的研究。理想的催化剂需要同时满足良好的光响应（例如：适当的带隙）、光生载流子（即电子和空穴）的优异分离能力以及对H2O2产率的高催化能力。然而，迄今为止报道的光催化剂仍然存在H2O2相对较低的活性或选择性，这对实际应用仍然是一个巨大的挑战。未来的研究应提出在光催化剂中应用光吸附、光生电荷分离和催化反应活性物质的协同调节以提高催化H2O2生产的创新思路。在这些方面，可以添加超分子半导体，包括MOFs、共价有机框架（COFs）和共轭聚合物作为助催化剂，以提高H2O2的产率。

 

[1] Guo Y, Tong X, Yang N, Photocatalytic and Electrocatalytic Generation of Hydrogen Peroxide: Principles, Catalyst Design and Performance[J]. Nano-Micro Letters, 2023, 15: 77.

 

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