以1%的太阳能转换效率由水和O2生产H2O2的光催化树脂！

研究小组开发出一种含聚噻吩的间苯二酚-甲醛（RF/P3HT）光催化树脂，该光催化树脂在阳光的照射下，以水和O₂为原料，显示出非常高的H₂O₂生成活性。

H₂O₂作为漂白剂和消毒剂，是一种重要的化学物质，此外还可以用作燃料电池发电用燃料，因此作为能源载体备受关注。以往，H₂O₂是通过使H₂和O₂发生多级反应的高能耗型工艺合成的。另一方面，在光催化反应中，原理上可以利用太阳能由水和O₂合成人工光合作用型H₂O₂（H₂O+1/2O₂→H₂O₂,DG°=+117kJ mol^–1)）。然而，普通的光催化剂难以促进水的四电子氧化（2H₂O→O₂+4H⁺+4e^-）和O₂的选择性双电子还原（O₂+2H⁺+2e^-→H₂O₂），因此需要开发一种新型光催化剂。

研究小组一直专注于研究间苯二酚-甲醛（RF）树脂。虽然RF树脂原本是绝缘体，但在2019年发现，通过高温水热法合成的间苯二酚-甲醛（RF）树脂可以用作半导体光催化剂。此外，在2020年发现，通过在酸性条件下利用高温水热法合成RF树脂，太阳能转换效率达到0.7%，这是迄今为止报道的使用粉末光催化剂的太阳能转换反应中，以最高效率合成H₂O₂的反应。

研究小组的目标是提高RF光催化树脂的活性。通过掺杂通用导电聚合物聚噻吩[P3HT:poly（3-hexylthiophene-2，5-diyl）]，发现树脂的导电性显著提高，并且能够以1%太阳能转换效率这一极高的效率生成H₂O₂。该树脂可以通过在酸性水溶液（pH～3）中加入间苯二酚、甲醛和P3HT并用高温水热法处理这一简单方法进行合成，而且，该树脂是3mm左右的易处理球状颗粒，因此有望通过各种加工投入实际使用。此外，通过应用此次的光催化剂设计，还有望创造出活性更高的H₂O₂