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過氧化氫（H₂O₂）可以通過雙室水電解液中的電化學(xué)還原反應(yīng)可持續(xù)合成，該反應(yīng)由昂貴的離子交換（IX）膜分離。IX無膜電解液的發(fā)展受到產(chǎn)生的H₂O₂的直接陽極降解的限制。

在這里，北京大學(xué)Wulin Yang報(bào)道了通過在陽極上使用低成本的聚甲基疏水多孔層（HPL）來設(shè)計(jì)氣泡屏蔽策略，該陽極上的陽極氧氣可用于陽極產(chǎn)生的氧氣氣泡，并顯著抑制電解質(zhì)中的H₂O₂降解。

文章要點(diǎn)

1）與使用非泡防護(hù)陽極相比，H₂O₂的產(chǎn)生增加了約600％。在40 mA cm^-2下，高H₂O₂濃度為10.05±0.05 g l^-1，可以用HPL涂層陽極和陰極獲得。

2）配備有HPL涂層電極的太陽能驅(qū)動(dòng)的消毒裝置在60分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)>99.9％的大腸桿菌滅活。這種創(chuàng)新的方法用于實(shí)現(xiàn)IX無膜電解質(zhì)器中高電化學(xué)H₂O₂濃度的高度，通常為微調(diào)三相界面提供見解，并且可能適用于電化學(xué)應(yīng)用中的其他反應(yīng)途徑。

參考文獻(xiàn)

Yi, K., Li, C., Hu, S. et al. High H2O2 production in membrane-free electrolyzer via anodic bubble shielding towards robust rural disinfection. Nat Commun 16, 1893 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-57116-x

https://doi.org/10.1038/s41467-025-57116-x