前沿透视：电化学制备过氧化氢电极设计领域取得进展

过氧化氢（H2O2）作为一种环境友好的高效氧化剂，在化学品合成、污水处理及军工等领域有广泛的应用。目前，国内外生产过氧化氢最主要的方法是蒽醌法，过氧化氢浓度达到70%以上，存在运输和时效等问题。对于很多领域，包括污水处理、纸浆漂白、生活消毒等对过氧化氢浓度的需求并不高（1~5%），可以采用电化学催化氧气还原合成过氧化氢的方法。

针对电极表面易受H2O2产物氧化腐蚀问题，中国科学院宁波材料技术与工程研究所陆之毅团队联合陈亮研究员团队，设计合成了一种具有微纳米结构的镍氧碳自支撑电极，进一步通过表面修饰，使得电极表面具有“超亲气”特性和一定厚度的“三相接触缓冲层”。在电化学氧气还原合成过氧化氢反应过程中，该“超亲气”特性可以加快反应电流密度增速，同时“三相接触缓冲层”可以有效经受表面H2O2对于电极的腐蚀，使得电极在较长时间内稳定运行。电化学结果显示，该电极具备三重优势：1），含有原子级分散的镍氧碳（Ni-O-C）催化剂在中性介质中同时具备高活性和高反应选择性（>90%）；2），电极的“超亲气”特性增加了反应物氧气的传输速度，使得工作电流密度比传统电极高一倍（>100 mA/cm2）；3），电极的耐H2O2氧化腐蚀特点使得电极在静态测试体系具备超过200小时的稳定工作时间，相比传统电极高一个数量级。

文献链接：
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c01468

原文链接：
http://www.cailiaoniu.com/221957.html