由于其环境友好的条件以及更高活性和选择性的潜力,电催化 H2O2 生产已成为目前工业中使用的化学方法的一种有前景的替代方案。异质分子催化剂在这方面很有前景,因为它们的活性位点结构可以通过不同的官能团进行明智的设计、修饰和定制,从而调整活性位点的活性和选择性。
在这项工作中,香港城市大学Xin Wang合成了具有不同共轭度的镍酞菁衍生物,并在氮修饰碳上异质化后被鉴定为有效的 pH 通用电催化剂,用于 H2O2 生产,共轭度的增加导致选择性提高。
文章要点
1)研究人员通过调节的 d 带中心进行了解释,它优化了反应中间体的结合能,降低了氧还原的能垒,并导致优化的 H2O2 选择性。最好的催化剂 NiPyCN/CN 在碱性介质中表现出高 H2O2 电合成活性,其 H2O2 法拉第效率接近 95%,展示了其生产 H2O2 的潜力。
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Libo Sun, et al, Conjugated nickel phthalocyanine derivatives for heterogeneous electrocatalytic H2O2 synthesis, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202306336
https://doi.org/10.1002/adma.202306336