近日，我院绿色催化合成团队杨帆博士与沙特阿卜杜拉国王科技大学冯程洋博士、张华彬教授合作，在国际著名期刊《Journal of the American Chemical Society》上发表了关于一价铜位点调控光合成H₂O₂的研究论文（Photocatalytic H₂O₂Production with >30% Quantum Efficiency via Monovalent Copper Dynamics，J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 17112−17120）。化学化工学院杨帆博士，沙特阿卜杜拉国王科技大学冯程洋博士为文章共同第一作者，阿卜杜拉国王科技大学张华彬教授为文章通讯作者，天津理工大学为第一单位。

光催化O₂还原制备H₂O₂是一种可持续、环境友好的绿色技术，近年来受到人们的广泛关注，但其效率受限于低反应活性及选择性。针对这一挑战，研究团队将具有可调氧化态的孤立Cu单原子锚定在WO₃上，作为高效活性中心提升光合成H₂O₂效率。光催化结果表明，当Cu原子价态主要为+2时，光合成H₂O₂活性为WO₃的4.7倍；当Cu原子价态为+1时，光合成H₂O₂活性为WO₃的17.3倍。原位表征以及第一性原理计算结果表明，一价铜作为活性位点可增强O₂分子的吸附与活化，加快光生电子的转移，优化OOH中间体到H₂O₂的转化过程。

本研究成果为高效单原子催化剂的结构调控与开发提供新思路，在能源化工与环境领域具有重要意义。该工作得到了国家自然科学基金等项目的资助支持。