唐伟研究员/王中林院士JACS：接触电致催化最新进展——利用聚合物/金属Janus复合催化剂实现特定反应路径的调控

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液固界面无处不在，利用液体与固体间接触起电产生的电子转移参与催化反应，于2022年被首次报道，并命名为接触电致催化(Contact-electro-catalysis)。利用接触电致催化产生活性氧(ROS)可以实现污染物降解、常温常压合成过氧化氢等，具有重要意义。该过程包含两个主要反应——水氧化反应(WOR)和氧还原反应(ORR)。而当前的接触电致催化剂通常为聚合物，由于带电聚合物的极性固定，其中一个反应的热力学反应速率高于另一个反应。凭借聚合物本征的荷电能力，电子从液体媒介(通常为水)转移到聚合物的WOR过程具有高的能效，而从聚合物表面移除电子则需要更高的能量，这表明ORR是接触电致催化的决速步骤。优异的接触起电性是实现高效接触电致催化的先决条件，但如何进一步克服高接触起电性导致的聚合物表面“电子饱和”问题，以及接触电致催化相 ………………………………