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兩電子氧還原電催化制備H₂O₂是具有前景以及實用性的技術，比如可能應用于污水處理。但是，具有催化活性以及選擇性進行2e^- ORR、并且能夠在電催化反應中免于腐蝕的電催化劑非常少。

有鑒于此，威斯康星大學麥迪遜分校金松教授、J. R. Schmidt教授等通過實驗和理論計算研究，發現具有獨特五邊形褶皺環結構的層狀PdSe₂電催化劑在中性電解液能夠穩定的電催化2e^- ORR。

主要內容

（1）

理論計算結果說明PdSe₂的基面和邊緣位點具有選擇性催化2e^- ORR性能。水熱合成的PdSe₂電化學表征結果說明PdSe₂納米片表現比其他PdSe化合物(Pd₄Se，Pd₁₇Se₁₅)更優異的2e^- ORR性能。

（2）

將PdSe₂擔載于氣體擴散電極能夠保證中性溶液在大電流密度電催化反應快速聚集H₂O₂，通過長期電催化穩定性測試、催化劑和電解液元素分析、同步輻射XAS表征，說明PdSe₂電催化劑穩定性。

這項工作發展了在實用的電流密度穩定高效率2e^- ORR電催化劑，這項工作發現了獨特層狀結構電催化劑的設計前景。

參考文獻

R. Dominic Ross, Kwanpyung Lee, Gerardo J. Quintana Cintrón, Kaylin Xu, Hongyuan Sheng, J. R. Schmidt*, and Song Jin*, Stable Pentagonal Layered Palladium Diselenide Enables Rapid Electrosynthesis of Hydrogen Peroxide, J. AM. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00875

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00875