化学进展

作者：丁雅妮, 周伟, 高继慧

单位：哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院 哈尔滨 150001

关键词：氧气还原反应,过氧化氢,电子结构调控,几何结构调控,表面功能化修饰

基金：国家自然科学基金(52106237),哈尔滨工业大学城市水资源与环境国家重点实验室开放项目(HC202331)

过氧化氢（H2O2）作为环境、化工和能源领域中重要的化工原料，被广泛应用于高级氧化过程、有机化学合成及能源转化技术中。相比于传统的蒽醌法，基于氧气电还原合成H2O2技术（ORR）提供了一种经济、高效、无害的替代工艺，具备低碳生产及储能潜力。为进一步提高反应选择性及能量转化效率，开发具有高活性、高选择性和长效稳定性的电催化剂是调控反应决速步骤的中间体吸脱附行为，改善反应物种高效界面能质传递的关键，从而进一步提高ORR合成H2O2的催化活性及能量转化效率。基于此，本文系统性地综述了近年来通过ORR合成H2O2体系中高性能电催化剂的通用设计策略，从电子结构调控、几何结构调控、表面功能化修饰及原子级活性位点设计等4个方面对先进电催化剂的合成策略及调控机制进行了总结与梳理。最后，本文围绕ORR电催化剂的设计方向及应用前景提出了相应的展望与建议。

来源：2024年第10期

《化学进展》期刊编辑部

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