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近日，我校化学化工学院朱晓林副研究员与清华大学朱永法教授、湖南师范大学翟亚新教授合作，在《自然·通讯》（Nature Communications）发表题为“Ketyl Radical-Mediated Exfoliation and Electron Storage for Solar Hydrogen Peroxide Production”的研究论文。陕西师范大学为第一署名单位，朱晓林副研究员与清华大学朱永法教授为共同通讯作者。

针对光催化合成过氧化氢长期受限于电荷分离效率低、氧气活化弱及两电子氧还原选择性差等难题，团队创新提出“共轭中断”策略，设计出新型聚合物光催化剂TPM-DADK。该材料通过引入sp³杂化的四苯基甲烷节点，周期性打断主链共轭，在光照下高效生成长寿命酮基自由基阴离子。这些自由基兼具电子存储功能、层间静电排斥效应，不仅显著提升电荷分离与氧气吸附能力，还驱动材料自发剥离为超薄纳米片，暴露出丰富活性位点。研究表明，TPM-DADK可引导氧气以利于两电子还原的“Yeager型”构型吸附，实现高选择性H₂O2生成。在模拟太阳光AM1.5G下，其产率达17.22 mmol g^-1 h^-1，太阳能-化学能转换效率达3.07%。该工作提出“动态智能”光催化理念，将自由基调控、结构自重构与界面催化协同集成，为绿色合成与太阳能转化提供新路径。

该研究获国家自然科学基金、陕西省基础科学（化学、生物）研究院项目、应用表面与胶体化学教育部重点实验室开放课题等项目支持。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-66852-z