北京化工大学Nature Commun：有机氧化耦合ORR电化学制备H2O2

纳米技术

2024-07-20

电化学氧还原反应制备H₂O₂符合持久发展要求，但是电化学ORR制备H2O2受到竞争性4e^- ORR反应的阻碍。

有鉴于此，北京化工大学邵明飞教授、栗振华副教授等通过有机分子插层修饰的层状双金属氢氧化物合成了修饰单原子Ni的多级碳纳米片电极。

本文要点

（1）

合成的修饰Ni单原子位点的多级碳电极在碱性电催化反应中表现优异的2e^- ORR性能，在H形电解槽的制备H₂O₂产率达到0.73 mol g^-1 h^-1，在流动相电解槽制备H₂O₂产率达到5.48 mol g^-1 h^-1，性能比大多数报道的催化剂更好。

实验数据结果说明Ni原子能够选择性吸附O₂，碳纳米片能够形成反应性的氢，从而增强生成H₂O₂的性能。

（2）

通过2e^- ORR与乙二醇氧化耦合得到的电催化体系，生成H₂O₂的速率达到7.30 mol g^-1 h^-1，而且能够同时生成具有价值的乙醇酸。

参考文献

Sun, Y., Fan, K., Li, J. et al. Boosting electrochemical oxygen reduction to hydrogen peroxide coupled with organic oxidation. Nat Commun 15, 6098 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-50446-2

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50446-2