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由于H₂O₂容易分解，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的工業(yè)級(jí)H₂O₂電解生產(chǎn)仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

在此，北京科技大學(xué)Jianzhuang Jiang，Kang Wang，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所Yunpeng Liu報(bào)道了由十六氟酞菁鈷(II)與1,2,4,5-苯四硫醇反應(yīng)得到二維二硫英連接的酞菁鈷(CoPc)基共價(jià)有機(jī)骨架(COF)，CoPc-S-COF。。

文章要點(diǎn)

1）根據(jù)一系列組合實(shí)驗(yàn)，在C-S-C連接單元中引入具有大原子半徑的硫原子和兩個(gè)孤對(duì)電子，導(dǎo)致CoPc-S-COF具有起伏的層狀結(jié)構(gòu)和Co中心的電子密度增加與理論計(jì)算。前者的結(jié)構(gòu)效應(yīng)允許暴露更多的Co位點(diǎn)以增強(qiáng)COF催化性能，而后者的電子效應(yīng)激活2e?氧還原反應(yīng)（2e?ORR）但使同一Co中心的H₂O₂分解能力失活。

2）CoPc-S-COF表現(xiàn)出良好的電催化H₂O₂生產(chǎn)性能，H₂O₂選擇性>95%，在外加電位125 mA cm^?2的高電流密度下穩(wěn)定生產(chǎn)濃度為0.48wt%的H₂O₂約0.67 V在流通池中持續(xù)20小時(shí)，代表迄今為止，報(bào)道的最佳H₂O₂合成COF電催化劑。

參考文獻(xiàn)

Zhi, Q., Jiang, R., Yang, X. et al. Dithiine-linked metalphthalocyanine framework with undulated layers for highly efficient and stable H2O2 electroproduction. Nat Commun 15, 678 (2024).

https://doi.org/10.1038/s41467-024-44899-8