研究概述
由可再生能源驱动的电化学双电子水氧化反应（2e- WOR）是生产过氧化氢（H2O2）的途径，而相应的电催化剂在活性、选择性和H2O2产率方面仍需进一步改进。
电催化剂的表面-界面工程对提升2e− WOR性能具有巨大潜力。
基于此，2024年11月5日，浙江万里学院王新研究员、中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟院士、中山大学宋树芹教授在国际期刊Advanced Functional Materials发表题为《Surface-Interface Engineering of Electrocatalysts for Two-Electron Water Oxidation Reaction to Produce H2O2》的综述文章。
该综述对电催化剂表面界面特性影响2e- WOR性能的作用机理进行了简明全面的研究。
首先，讨论了与表面电子结构相关的吉布斯自由能理论框架，以及与电解液、电极-电解液界面结构和界面微环境性质相关的界面反应动力学机制。
随后，概述了针对高性能电催化剂的各种表面-界面工程策略，包括调节表面电子结构、电极-电解液界面结构和界面微环境。
因此，合理运用上述表面-界面工程策略对于设计高效的2e− WOR电催化剂至关重要，从而促进绿色H2O2生产的发展。
图文解读
图1：不同电解液中2e− WOR生成H2O2的示意图
图2：TiO2掺杂Mn后对2e− WOR性能的影响
图3：界面水结构对2e− WOR选择性的影响
文献信息
Surface-Interface Engineering of Electrocatalysts for Two-Electron Water Oxidation Reaction to Produce H2O2, Advanced Functional Materials, 2024.