过氧化氢(H2O2)是一种有价值的化合物,由于其能量密度与压缩氢气相当,是一种很有前途的能源。然而,它的生产主要依赖于能源密集型工艺。
近日,延世大学Jooho Moon提出了一种通过光电化学(PEC)方法生产H2O2的有效策略,该策略涉及2e−介导的氧还原反应,将Mo锚定的MoOx与基于Cu3BiS3的光电阴极相结合。
文章要点
1)MoOx负载的Mo提高了过氧化物的吸附强度并促进了电子传输,从而对H2O2的生成具有出色的活性。
2)由此产生的基于Cu3BiS3的光电阴极表现出显著增强的性能,相对于可逆氢电极(RHE),在0.35 V时的光电流密度达到5.21 mA cm-2,起始电位高达0.9 V,对H2O2的选择性达到97%。
3)研究人员通过将基于Cu3BiS3的光电阴极与基于钙钛矿的光阳极耦合,成功实现了无辅助PEC-PEC共面系统,实现了1.46%的太阳能到化学转化效率。
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Subin Moon, et al, Unassisted Photoelectrochemical Hydrogen Peroxide Production over MoOx-Supported Mo on Cu3BiS3 Photocathode, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D4EE00741G
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d4ee00741g