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汪淏田等Nature Commun.：CO2/碳酸盐介导水氧化制H2O2

时间：2022-05-14 来源：浏览：

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通过电化学水氧化反应制备 H ₂ O ₂ 为可持续制备 H ₂ O ₂ 提供了一种方法，但是制备 H ₂ O ₂ 的反应面临的挑战是竞争性的 4e ^- 制备氧气反应。

有鉴于此， 浙江大学陆盈盈、德州大学奥斯汀分校刘远越（ Yuanyue Liu ）、莱斯大学汪淏田（ Haotian Wang ）等报道发展了一种 CO ₂ / 碳酸盐介导的电催化方法，将水氧化反应的路径由 4e ^- 调节为 2e ^- 。

本文要点

要点 1. 这种电催化反应过程通过使用氟掺杂 SnO ₂ （ FTO ）电极，以碳酸盐溶液作为电解液，在制备 H ₂ O ₂ 过程实现了 87 % 的选择性，制备 H ₂ O ₂ 的部分电流密度达到 1.3 mA cm ^-2 ，性能比目前有关报道的结果提高多个数量级 。

要点2 . 通过分子动力学模拟，结合 ESR 、同位素标记等实验，发现反应过程通过生成碳酸盐自由基中间体、过碳酸盐中间体。该电催化制备 H ₂ O ₂ 反应实现了优异的选择性，工业量级催化活性，为实现大规模制备 H ₂ O ₂ 提供机会。

Fan, L., Bai, X., Xia, C. et al. CO ₂ /carbonate-mediated electrochemical water oxidation to hydrogen peroxide. Nat Commun 13, 2668 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-30251-5

https://www.nature.com/articles/s41467-022-30251-5

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