Fundamental principles and environmental applications of electrochemical hydrogen peroxide production: A review

过氧化氢 电化学 纳米技术 生化工程 催化作用 合理设计 化学 计算机科学 工艺工程 材料科学 组合化学 工程类 有机化学 电极 物理化学
作者
Shiliang Li,Jinxing Ma,Fei Xu,Luying Wei,Di He
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:452: 139371-139371 被引量:49
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139371
摘要

At present, large-scale hydrogen peroxide (H2O2) production is mainly produced via anthraquinone process, which is subject to challenges in transport and storage. Direct electrochemical hydrogen peroxide production (EHPP), a promising alternative to solve the aforementioned issues, has been explored over the past decades, driven by fabricating novel electrode materials with unique catalytic properties, as well as exhibiting outstanding performance in terms of high activity and selectivity toward H2O2 and maintaining long-term stability. Here, we first reviewed the historical development of EHPP, followed by outlining current advances in this promising technology with particular attention given to criteria for rational design (e.g., density functional theory calculation guided by computational simulation), electrocatalysts for oxygen reduction and water oxidation reaction via two-electron pathway. Finally, we conclude this state-of-the-art review by considering reactor configurations from in-situ EHPP to on-site practical environmental applications, as well as discussing the challenges that should be addressed in the future.
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