中性介质中的双电子氧还原反应(2e−ORR)是一种以可持续的方式直接从氧(O2)中获得过氧化氢(H2O2)的有效方法。在这里,苏州大学康振辉、Liu Yang、Cheng Tao报道了用于在中性介质中将O2有效还原为H2O2的ZnO@ZnO2电催化剂。
本文要点:
1) ZnO2在ZnO上的原位生长形成了ORR活性位点,即四面体ZnO和八面体ZnO2之间的异质界面,而两者都削弱了OOH*和O*的结合能。在0.1M K2SO4电解液中,ZnO@ZnO2通过ORR显示出接近100.0%的H2O2选择性。
2) 在0.1V vs.RHE下,该催化剂将O2转化为H2O2的生产率为5.47mol gcat−1 h−1,并且通过气体扩散电极装置测试的法拉第效率(FE)约为95.5%。通过将脉冲电压感应电流(PVC)与许多原位表征技术和电化学研究相结合,作者揭示了ZnO表面的转变以及ZnO上催化活性位点的产生过程。
Yunjie Zhou et.al The operation active site of O2 reduction to H2O2 over ZnO EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE01788E
https://doi.org/10.1039/D3EE01788E