C-N共掺杂TiO2电极电解水产H2O2的催化机制(英文)

作者:薛生国; 唐璐; 唐甜; 张锋; 吕华港; 刘鸿钰; 江钧*; 黄艳红*
来源:Journal of Central South University (English Edition), 2022, 29(09): 3016-3029.

摘要

在两电子电解水产H2O2过程中,电极表面存在四电子和一电子水氧化等竞争反应,同时在强氧化环境中电催化剂会发生表面重构,这对其活性位点的解析带来了很大困难。本文基于Ti/TiO2基电极,在空气、氮气或尿素不同环境煅烧后作为H2O2电催化剂,通过电化学测试评估其催化的活性与反应选择性;借助扫描电化学显微镜和XPS氩离子束溅射等手段,分析了电极表面形貌和电流变化,以及在深度上化学组分的演变。结果表明,Ti/TiO2纳米管阵列作为基底,其与尿素共热解得到的羰基和吡咯氮官能团是电解水产H2O2的关键活性位点。研究结果为设计高效的H2O2电催化剂提供了新的借鉴。