Efficient Neutral H2O2 Electrosynthesis from Favorable Reaction Microenvironments via Porous Carbon Carrier Engineering

电合成 多孔性 化学 碳纤维 化学工程 材料科学 纳米技术 电化学 有机化学 物理化学 电极 复合材料 复合数 工程类
作者
Lingyan Jing,Wenyi Wang,Qiang Tian,Yan Kong,X.F. Ye,Hengpan Yang,Qi Hu,Chuanxin He
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202403023
摘要

The efficient electrosynthesis of hydrogen peroxide (H2O2) via two‐electron oxygen reduction reaction (2e‐ ORR) in neutral media is undoubtedly a practical route, but the limited comprehension of electrocatalysts has hindered the system advancement. Herein, we present the design of model catalysts comprising mesoporous carbon spheres‐supported Pd nanoparticles for H2O2 electrosynthesis at near‐zero overpotential with approximately 95% selectivity in a neutral electrolyte. Impressively, the optimized Pd/MCS‐8 electrocatalyst in a flow cell device achieves an exceptional H2O2 yield of 15.77 mol gcatalyst‐1 h‐1, generating a neutral H2O2 solution with an accumulated concentration of 6.43 wt.%, a level sufficiently high for medical disinfection. Finite element simulation and experimental results suggest that mesoporous carbon carriers promote O2 enrichment and localized pH elevation, establishing a favorable microenvironment for 2e‐ ORR in neutral media. Density functional theory calculations reveal that the robust interaction between Pd nanoparticles and the carbon carriers optimized the adsorption of OOH* at the carbon edge, ensuring high active 2e‐ process. These findings offer new insights into carbon‐loaded electrocatalysts for efficient 2e‐ ORR in neutral media, emphasizing the role of carrier engineering in constructing favorable microenvironments and synergizing active sites.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
haijun应助颜林林采纳,获得30
1秒前
yemu3zhi完成签到,获得积分0
2秒前
5秒前
6秒前
小丸子发布了新的文献求助10
12秒前
强小强努力努力完成签到,获得积分10
13秒前
寒冷班完成签到,获得积分10
16秒前
多余完成签到,获得积分10
18秒前
Tardigrade完成签到,获得积分10
19秒前
xlanister完成签到,获得积分10
19秒前
my完成签到 ,获得积分10
20秒前
深情安青应助shouyu29采纳,获得10
20秒前
优雅莞完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
battle完成签到 ,获得积分10
21秒前
容易66完成签到 ,获得积分10
22秒前
汉堡包应助啥也不会采纳,获得10
23秒前
芦苇红柳完成签到 ,获得积分10
23秒前
Xiuxiu完成签到,获得积分10
27秒前
Jasen完成签到,获得积分10
29秒前
舒适的天玉完成签到,获得积分10
31秒前
智能传感器完成签到 ,获得积分10
34秒前
Owen应助kkk采纳,获得10
34秒前
万能图书馆应助cooldog1130采纳,获得10
35秒前
36秒前
嗯哼完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
原子超人完成签到,获得积分10
37秒前
啥也不会发布了新的文献求助10
39秒前
明理的踏歌完成签到,获得积分10
41秒前
nan完成签到,获得积分10
41秒前
钱念波发布了新的文献求助10
43秒前
DMUXLW完成签到,获得积分10
43秒前
大力的忆霜完成签到 ,获得积分10
44秒前
浅影完成签到 ,获得积分10
46秒前
MY999完成签到,获得积分10
46秒前
CML完成签到,获得积分10
48秒前
小丸子完成签到,获得积分10
49秒前
不想看文献完成签到 ,获得积分10
51秒前
许七安完成签到,获得积分10
53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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7024588
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8695642
关于积分的说明 18425185
捐赠科研通 6521473
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3110233
关于科研通互助平台的介绍 2185945
邀请新用户注册赠送积分活动 2085960