过氧化氢（H₂O₂）作为一种绿色环保氧化剂，在环境治理、化学合成、医疗消毒等领域具有广泛应用。传统蒽醌法制备H₂O₂存在工艺复杂、能耗高、依赖高压氢气等问题，因此，利用太阳能驱动光催化合成H₂O₂被认为是一种绿色可持续的新途径。然而，光催化过程中光生电子与空穴极易发生快速复合，导致载流子利用效率低，成为制约H₂O₂高效光合成的关键瓶颈。近年来，供体-受体（D-A）体系因能够促进光生电荷分离而受到广泛关注，但如何进一步抑制电荷回传复合、实现长寿命电荷分离，仍是人工光合作用领域亟待解决的重要科学问题。

近日，课题组受植物叶绿体类囊体膜中逐级电子传递机制的启发，提出了一种复合抑制的顺序电荷转移（Recombination-Suppressed Sequential Charge Transfer，RS-SCT）机制，构筑了供体-受体1-受体2（D-A1-A2）晶态有机笼BNC-O和BNC-S。在该体系中，电子由富电子三苯胺供体D依次传递至配位吡啶受体A1及更强吸电子能力的苯并噁唑或苯并噻唑受体A2，有效延长了激发态寿命，显著抑制了电子-空穴复合。进一步，离散有机笼通过分子间氢键和π-π相互作用自组装形成二维片层结构，为光催化提供了高度有序的活性位点。BNC-O的光催化H₂O₂生成速率可达4.15 mmol g^-1 h^-1，显著优于传统D-A体系及各对照组。研究团队进一步构建了基于该光催化剂的连续流微反应器，实现了太阳光驱动下H₂O₂的连续可控原位生成，并进一步耦合Fenton体系，实现了苯酚废水的高效连续降解。该研究提出了一种通过仿生分子结构设计实现逐级电荷转移的新策略，为高效人工光合作用体系及有机光催化材料的设计提供了新的思路，也为光催化过氧化氢绿色制备及其实际应用奠定了重要基础。

相关研究成果发表于《Journal of the American Chemical Society》（J. Am. Chem. Soc. 2026, 148, 30265–30277）。课题组高昭副教授和已毕业硕士王子豪为论文共同第一作者，田威教授为论文通讯作者。

（全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.6c08119）。