两电子氧还原电催化合成过氧化氢的研究进展

作者：徐文杰; 刘丹^*; 屈德宇; 李曦^*

来源：材料导报, 2023, 37(24): 45-56.

• 过氧化氢
• 氧还原反应
• 电催化合成
• 催化剂

过氧化氢(H2O2)是一种环境友好的通用氧化剂，被广泛应用于化学合成、废水处理以及纸浆和纺织品漂白等领域。当前工业大量合成H2O2主要采用蒽醌法，该方法能耗高，工艺步骤多，三废排放大且产物储运过程中存在安全隐患。利用电催化剂将氧气在阴极侧进行两电子氧还原反应(2e-ORR)可实现按需现场合成H2O2,是近年来广受关注的一种方法。电催化剂的活性、选择性和稳定性直接决定了2e-ORR的反应效率。本文简要介绍了2e-ORR机理及催化剂性能评价方法，主要综述了用于2e-ORR合成H2O2的贵金属基和碳基催化剂在结构优化、组成掺杂、活性位点调控和表/界面设计等方面的重要研究进展，在此基础上就电催化合成H2O2存在的挑战和未来需要解决的关键问题进行了展望。

• 单位
  武汉理工大学; 生命科学学院