天津大学&天津师范大学Adv Mater综述：ORR电化学合成H2O2以及阳极耦合电化学反应

纳米技术

2025-03-13

通过2e^- ORR电化学合成H₂O₂是具有前景的路线替代现有蒽醌氧化反应。为了改善2e^- ORR电化学合成H₂O₂的能量效率和经济性，一种可能的方法是开发先进的催化剂降低阴极过电势，另一种方法是将2e^- ORR与特定阳极反应结合，降低电池整体电压，并且同时在阴极和阳极制备高附加值化学品。

2e^- ORR电催化剂的性能不仅依赖于材料本体，而且与环境有关。开发具有较高2e^- ORR活性和选择性的催化剂是开发高效率电催化合成H₂O₂的前提。但是将合适的阳极反应与2e^- ORR反应结合能够增强整体反应效率。

有鉴于此，天津大学梁骥教授、桑志远、天津师范大学王立群教授等综述目前电化学还原ORR制备H₂O₂领域的最新发展以及阳极耦合反应的发展情况。

本文要点：

（1）

从合适的阳极反应与2e^- ORR结合的角度，对目前不同环境下的2e^- ORR先进催化剂，以及催化剂设计之外的微环境调控，以及与2e^- ORR电催化体系进行耦合的阳极氧化反应等研究领域的最新发展进行综述。

（2）

这项综述对该领域的现有挑战和发展机会进行总结，对未来电催化合成H₂O₂领域的发展前景进行展望，以及如何构筑绿色能源路线图。

参考文献

Jiahuan Nie, Zhenxin Li, Wei Liu, Zhiyuan Sang, De'an Yang, Liqun Wang, Feng Hou, Ji Liang, Recent Progress in Oxygen Reduction Reaction Toward Hydrogen Peroxide Electrosynthesis and Cooperative Coupling of Anodic Reactions, Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202420236

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202420236