南京工业大学陈宇辉/南京大学闫世成Nat Commun: Pt表面碳酸根-碳酸根偶联促进电化学水氧化为H₂O₂

文章预览

第一作者：朱恒 通讯作者：陈宇辉教授，闫世成教授 通讯单位：南京工业大学，南京大学 论文DOI：https://www.nature.com/articles/s41467-024-53134-3 全文速览 水电氧化（WOR） 生 成过氧化氢是有潜力的H 2 O 2 制备方法。然而，其机理尚有争议，吸附在电极表面的羟基HO (ads) 被认为是一种重要的中间体。本文利用原位拉曼光谱（in-situ Raman）和差分电化学质谱（DEMS）研究了水在Pt电极上氧化生成H 2 O 2 的反应机理，发现H 2 O 2 中的O-O键主要来源于两个CO 3 2- 的耦合形成C 2 O 6 2- 中间体。结合同位素实验对产物中 18 O同位素的定量分析，发现93%的H 2 O 2 是通过CO 3 2- 偶合途径形成的，7%的H 2 O 2 是通过OH (ads) -CO 3 • − 途径形成的。OH (ads) -OH (ads) 偶合途径的贡献可以忽略不计。结合ORR产双氧水商用阴极电催化剂，最后展示了一个阴阳两极同时生产H 2 O 2 的流通池。在1 A c ………………………………