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苏州大学&理化技术研究所Angew：S-1分子筛的三配位Co位点电催化合成H2O2

纳米技术
2025-04-14


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通过金属催化的双电子氧还原反应（2e- ORR）电化学合成H2O2，是传统蒽醌法的可持续替代方法。但是，金属催化剂通常由石墨碳负载，容易被ORR反应产生的活性氧氧化，并且存储氧的能力比较有限。

有鉴于此，苏州大学王炯教授、Guoliang Dai、中国科学院理化技术研究所夏静等报道一种将Co位点嵌入硅分子筛S-1的SiO2基电催化剂，它表现出优异的2e- ORR性能。

本文要点：

（1）

S-1分子筛的排列规则的微孔结构使得Co位点形成高度孤立的结构明确Co(OSi)3三配位结构。S-1分子筛的纳米通道能够提供坚固并且较为充分的反应空间，Co(OSi)3起到促进O2的化学吸附的作用，而且与*OOH中间体保持合适的成键，因此降低H2O2形成的能垒。在气体扩散电极电催化反应器装置中，催化剂实现了超过96%的优异法拉第效率以及11.56 mol gcat-1 h-1的产率。

（2）

这项工作为Co位点的2e- ORR提供了新见解，突出展示了分子筛材料的电化学应用前景。

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参考文献

Jiong Wang, Guanghua Yu, Yingying Jin, Ye Zhou, Jing Xia, Xiangmin Meng, Guoliang Dai, Electrochemical Synthesis of Hydrogen Peroxide Enabled by Tri-coordinated Cobalt Sites in Silicate-1 Zeolite, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202506390

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202506390




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