為靶向反應設計有效的電催化劑需要對反應微環境的結構依賴性有基本了解。在此,深圳大學He Chuanxin、Yang Hengpan、Tian Qiang設計了具有分級微/中孔結構的N,O共摻雜碳納米片,用于在中性介質中進行雙電子氧還原反應(2e?ORR),形成富氧和局部類堿性微環境。
本文要點:
1) 原位和非原位測試結果證實,微/中孔碳結構可以提高局部pH并加速中間體(*O2,*OOH)的產生,從而高效產生H2O2。利用這種有利的微環境,N,O-CNS0.5在中性介質中具有優異的H2O2電合成性能,實現了優異的H2O2產率。
2) 此外,作者通過比較實驗和密度泛函理論計算證實了N和O的雙摻雜是提高電化學2e?ORR活性的來源。該研究協同操縱反應微環境和活性位點,實現了中性介質中H2O2的高效生產。
Lingyan Jing et.al Unveiling Favorable Microenvironment on Porous Doped Carbon Nanosheets for Superior H2O2 Electrosynthesis in Neutral Media Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202304418
https://doi.org/10.1002/aenm.202304418