过氧化氢(H₂O₂)是一种用途广泛且环保的氧化剂,在工业领域有着广泛的应用,但其大规模生产仍依赖于能耗较高的蒽醌法。在可见光下通过光催化合成过氧化氢提供了一种可持续的替代方案,但受限于扩展骨架材料中电荷分离和质量传输效率低下。在此,我们报道了通过正交的Pt(II)/羧酸盐/吡啶和Zn-卟啉/吡啶配位,构建了两种基于卟啉的双腔金属笼。所得金属笼具有固有的供体-受体结构,可促进光诱导的电子转移和电荷分离。富电子芳香族客体(三苯基或苯并三噻吩)的封装进一步稳定了电荷分离状态并延长了载流子寿命,从而增强了光催化过氧化氢的生成,在苯甲醇存在下,其生成速率达到 4037 µmol/g/h,这是迄今为止报道的可见光超分子光催化剂中最高的值之一。本研究确立了离散金属笼及其主客体复合物作为超分子光催化和理性过氧化氢光合成的全新平台,这将为金属笼在光催化应用领域的未来发展铺平道路。
https://doi.org/10.1002/anie.9964829