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EES:结构可控石墨烯高性能合成H2O2

发布时间:2022-5-24 14:32:20      阅读2196

 

  无金属碳材料已成为两电子氧还原反应(ORR)制备过氧化氢(H2O2)的高性能、高性价比催化剂。近日,佐治亚理工学院Seung Woo Lee,Marta C. Hatzell,韩国能源研究院Joonhee Kang发现具有可控氧和缺陷构型的3D皱缩石墨烯可用于电催化ORR以高效合成H2O2。

 

  本文要点:
  要点1. 具有最佳缺陷结构和氧官能团的皱缩石墨烯电催化剂在0.05~0.7 V(与可逆氢电极相比)的宽电位范围内表现出92~100%的H2O2选择性,在碱性介质中0.65 V时,获得了158 A g-1的高质量活性。此外,皱缩的石墨烯催化剂在0.4 V(vs.RHE)下表现出较高的473.9 mmol gcat-1 h-1的H2O2生成速率和46 h以上的稳定性。
  要点2. 研究人员利用密度泛函理论(DFT)计算,通过OOH和O吸附强度之间的标度关系揭示了官能团和缺陷位在双电子ORR途径中的作用。
  这项研究建立了高效合成H2O2的功能化碳催化剂的结构-机理-性能关系。

  Kyungbin Lee, et al, Structure-Controlled Graphene Electrocatalysts for High-Performance H2O2 Production, Energy Environ.Sci., 2022
  DOI: 10.1039/D2EE00548D
  信息来源:公众号【催化计】

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