Active Oxygen Functional Group Modification and the Combined Interface Engineering Strategy for Efficient Hydrogen Peroxide Electrosynthesis

电合成 材料科学 碳化 石墨烯 催化作用 化学工程 过氧化氢 阴极 电子转移 氧化物 传质 限制电流 光化学 纳米技术 有机化学 电极 电化学 化学 复合材料 扫描电子显微镜 物理化学 色谱法 工程类 冶金
作者
Chang Li,Chaoquan Hu,Yang Song,Yi‐Meng Sun,Weisheng Yang,Meng Ma
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (41): 46695-46707 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsami.2c14780
摘要

Cathodic catalytic activity and interfacial mass transfer are key factors for efficiently generating hydrogen peroxide (H2O2) via a two-electron oxygen reduction reaction (ORR). In this work, a carbonized carboxymethyl cellulose (CMC)-reduced graphene oxide (rGO) synthetic fabric cathode was designed and constructed to improve two-electron ORR activity and interfacial mass transfer. Carbonized CMC exhibits abundant active carboxyl groups and excellent two-electron ORR activity with an H2O2 selectivity of approximately 87%, higher than that of rGO and other commonly used carbonaceous catalysts. Carbonizing CMC and the agglomerates formed from it restrain the restacking of rGO sheets and thus create abundant meso/macroporous channels for the interfacial mass transfer of oxygen and H2O2. Thus, the as-constructed carbonized CMC-rGO synthetic fabric cathode exhibits exceptional H2O2 electrosynthesis performance with 11.94 mg·h-1·cm-2 yield and 82.32% current efficiency. The sufficient active sites and mass-transfer channels of the cathode also ensure its practical application performance at high current densities, which is further illustrated by the rapid organic pollutant degradation via the H2O2-based electro-Fenton process.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xia发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
晓先森完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
二碘化钾完成签到 ,获得积分10
2秒前
蜗牛星星完成签到,获得积分10
2秒前
sadas完成签到,获得积分10
2秒前
高高的雁枫完成签到,获得积分10
3秒前
曼夭非夭发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
yunga发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
中岛悠斗完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.1应助唐南采纳,获得10
6秒前
6秒前
loewy完成签到,获得积分10
7秒前
Alicia完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
xia完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
科研小白完成签到,获得积分10
8秒前
西格玛发布了新的文献求助10
8秒前
林凯菲完成签到 ,获得积分10
9秒前
丰富从阳发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
可爱的函函应助受伤灵薇采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
liuyanxinyue关注了科研通微信公众号
12秒前
12秒前
共享精神应助猪猪猪采纳,获得10
13秒前
14秒前
吴大宝发布了新的文献求助10
14秒前
曾经山柏完成签到,获得积分10
15秒前
张厚润发布了新的文献求助10
15秒前
t_mac_shu发布了新的文献求助30
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Cronologia da história de Macau 1600
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Developmental Peace: Theorizing China’s Approach to International Peacebuilding 1000
Traitements Prothétiques et Implantaires de l'Édenté total 2.0 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6132582
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7959947
关于积分的说明 16518601
捐赠科研通 5249262
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2803208
邀请新用户注册赠送积分活动 1784324
关于科研通互助平台的介绍 1655208