H2O2是一种绿色氧化剂和清洁燃料，在化学工业、环境处理甚至航空航天领域都有很高的需求。然而，传统的生产方法依赖于对环境不友好的能源密集型工艺。科学家一直在寻找一种更环保的替代品，而利用太阳能驱动化学反应的半导体光催化已经成为一种有前途的解决方案。

到目前为止，人们已经探索了各种光催化剂用于H2O2光合作用，例如TiO2、BiVO4、金属有机配合物和有机聚合物。成本低廉的石墨相氮化碳(gC3N4)因其元素丰度高、结构稳定性高和能带结构合适而在H2O2光合作用中引起了广泛关注。

然而，传统gC3N4的结晶性较差，且在双电子氧还原反应(2e--ORR)中选择性较差，严重限制了H2O2的生产效率。因此，提高块体gC3N4的面内结晶性对于充分引发氧还原反应以实现高效的光催化H2O2生产至关重要。

最近，深圳科技大学苏耀荣教授带领的研究团队巧妙地克服了这些障碍。他们开发了一种新型光催化剂，即平面内高度有序的gC3N4纳米棒，其中植入了钡(Ba)原子。这项创新不仅提高了平面结晶度，而且还诱导了高度选择性的2e--ORR，这是高效生产H2O2的关键。

Ba植入纳米棒通过改变氧分子(O2)与光催化剂的相互作用方式发挥神奇作用。Ba原子不会像典型的侧向结合那样有利于水的生成，而是会促进更有利的端向结合。这一变化大大降低了OO键断裂的可能性，从而有效抑制了竞争性四电子反应并促进了H2O2的生成。

与原始gC3N4相比，H2O2的生成率提高了6.1倍。这一突破不仅优化了太阳能驱动的H2O2光合作用的光催化过程，而且为设计高效的太阳能转化为燃料的催化剂开辟了新的可能性，使我们更接近可持续的未来。

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