通过电化学合成H₂O₂，能够直接将O₂转化为消毒剂，但是如何得到高效率的医疗级制备H₂O₂的电催化剂仍非常困难。

有鉴于此，浙江大学候阳、新南威尔士大学戴黎明等设计制备模拟生物活性位点的电催化剂，这种催化剂为修饰在多孔碳基底的不对称配位（N，S）单原子Fe催化活性位点（Fe_SA-NS/C），实现了优异的电催化合成H₂O₂性能。

主要内容

（1）

这种Fe_SA-NS/C催化剂具有优异的ORR催化活性和选择性，电流密度达到100 mA cm^-2，H₂O₂选择性达到90 %，生成浓度为5.8 wt. %的H₂O₂。

（2）

通过理论计算和实验表征，说明催化活性位点为三个氮原子和一个硫原子配位的Fe原子。而且进一步发现，当Fe-N₄-C位点的一个N原子被S原子取代，导致N原子产生不对称电荷分布，促进质子氢的溢流和快速生成OOH*，从而加快ORR制备H₂O₂的整体反应速率。

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Yan Li, Junxiang Chen, Yaxin Ji, Zilin Zhao, Wenjun Cui, Xiahan Sang, Yi Cheng, Bin Yang, Zhongjian Li, Qinghua Zhang, Lecheng Lei, Zhenhai Wen, Liming Dai, Yang Hou, Single-atom Iron Catalyst with Biomimetic Active Center to Accelerate Proton Spillover for Medical-level Electrosynthesis of H2O2 Disinfectant, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202306491

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202306491