
图 (a)富Sn空位的SnSe纳米片在40°C下催化水和氧气合成双氧水性能;(b)水分子沿SnSe表面法向的浓度分布的分子动力学模拟;(c)SnSe及含Sn空位的SnSe对水的解离能;(d)Sn空位缺陷诱导水分子解离及双通道生成双氧水机理示意图。
日前,化学化工学院师生在双氧水绿色催化合成领域取得突破性进展,相关成果以“SnSe nanosheets with Sn vacancies catalyze H2O2 production from water and oxygen at ambient conditions”为题发表在《自然·催化》(Nature Catalysis)。江苏大学为该论文第一完成单位,化学化工学院博士后张馨月博士、材料科学与工程学院万阳阳教授为论文共同一作,化学化工学院金山特聘教授李顺、北京航空航天大学教授赵立东为共同通讯作者。
该论文提出了一种全新的动态缺陷诱导的热催化策略,利用含Sn空位的SnSe纳米片作为催化剂,仅以水和氧气为原料,在常温常压下成功实现了双氧水的高效合成。研究团队发现,SnSe纳米片中引入Sn空位缺陷可显著降低水分子解离的能垒,且Sn空位迁移及表面重构能够实现双通道持续合成双氧水,性能媲美光催化体系。该技术无需光照、电能或牺牲剂,仅利用环境热能即可驱动反应,实现了完全绿色的理想合成途径。此项成果不仅为双氧水的绿色合成提供了颠覆性解决方案,同时为其他涉及水解离的化学过程研究开辟了新思路,有望在绿色化工、清洁能源、环境修复和生物医学等领域产生深远影响。
该项研究成果得到了国家自然科学基金、江苏省“DF计划”、江苏大学金山人才启动基金等项目的资助。(科学技术处、化学化工学院)
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41929-025-01335-4