电化学双电子氧还原是大规模生产过氧化氢(H2O2)的一种有效策略,然而,由于在高电流密度操作条件下快速电润湿对空气扩散电极的反应性三相界面的破坏性作用,该工艺的工业转化受到较差选择性和耐久性的挑战。在这里,清华大学Zhang Zhenghua、南京工业大学Jing Wenheng报道了用于工业H2O2电合成的防电润湿碳膜电极。
本文要点:
1) 在涂层制造的炭黑聚四氟乙烯活性层中形成的致密贯通微裂纹呈现出强大的水下疏水性,从而允许氧气自驱动从开放空气扩散到活性界面,同时使电极具有优异的选择性(>97%)。
2) 此外,该电极具有优异的耐用性,即在100–300 mA/cm2的电流密度下运行200小时而不会出现故障。该抗电润湿碳膜可开发用于工业规模H2O2电合成的下一代廉价且可扩展的非金属电极。
Lele Cui et.al Anti-electrowetting carbon film electrode with self-sustained aeration for industrial H2O2 electrosynthesis EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE03223J
https://doi.org/10.1039/D3EE03223J