電化學雙電子氧還原是大規模生產過氧化氫(H2O2)的一種有效策略,然而,由于在高電流密度操作條件下快速電潤濕對空氣擴散電極的反應性三相界面的破壞性作用,該工藝的工業轉化受到較差選擇性和耐久性的挑戰。在這里,清華大學Zhang Zhenghua、南京工業大學Jing Wenheng報道了用于工業H2O2電合成的防電潤濕碳膜電極。
本文要點:
1) 在涂層制造的炭黑聚四氟乙烯活性層中形成的致密貫通微裂紋呈現出強大的水下疏水性,從而允許氧氣自驅動從開放空氣擴散到活性界面,同時使電極具有優異的選擇性(>97%)。
2) 此外,該電極具有優異的耐用性,即在100–300 mA/cm2的電流密度下運行200小時而不會出現故障。該抗電潤濕碳膜可開發用于工業規模H2O2電合成的下一代廉價且可擴展的非金屬電極。
Lele Cui et.al Anti-electrowetting carbon film electrode with self-sustained aeration for industrial H2O2 electrosynthesis EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE03223J
https://doi.org/10.1039/D3EE03223J