Angew：一种强耦合二硒化钴单层膜用于酸性条件下选择性电催化ORR制H2O2

Nanoyu

2021-09-23

目前仍然缺乏由储量丰富元素构成的氧还原（ORR）电催化剂用于在酸性环境中高效电合成过氧化氢（H₂O₂）的同时，可以在很大程度上阻止其分解成水。

基于此，中科大高敏锐教授报道了提出了缩短过渡金属二硫属化物（TMDs）层间距的策略，即在二硒化钴（CoSe₂）单分子层之间产生更强的耦合。利用这种强耦合的CoSe₂原子层，研究人员展示了一种无PGM电催化剂，其可在酸性电解液中高效驱动H₂O₂电合成，在电流密度、生产率和操作时间方面优于先前报道的电催化剂。

文章要点

1）研究发现，CoSe₂原子层间层间耦合作用的增强提供了有利的表面电子结构，削弱了临界的*OOH吸附，促进了H₂O₂的生成。

2）实验结果表明，强耦合CoSe₂催化剂上，H₂O₂的法拉第效率为96.7%，电流密度为50.04 mA cm^-2，产率为30.60 mg cm^-2 h^-1。此外，该催化剂在电流密度为-63 mA cm^-2的条件下工作100 h，活性没有发生降解。

3）该策略适用于更广泛的TMDs材料，可以设计其中层间耦合，从而为其他重要的电化学反应开发新的高性能电催化剂。

参考文献

Xiao-Long Zhang, et al, Strongly  Coupled Cobalt  Diselenide  Monolayers for  Selective Electrocatalytic Oxygen  Reduction  to  H₂O₂ under Acidic Conditions, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202111075

https://doi.org/10.1002/anie.202111075