为靶向反应设计有效的电催化剂需要对反应微环境的结构依赖性有基本了解。在此,深圳大学He Chuanxin、Yang Hengpan、Tian Qiang设计了具有分级微/中孔结构的N,O共掺杂碳纳米片,用于在中性介质中进行双电子氧还原反应(2e−ORR),形成富氧和局部类碱性微环境。
本文要点:
1) 原位和非原位测试结果证实,微/中孔碳结构可以提高局部pH并加速中间体(*O2,*OOH)的产生,从而高效产生H2O2。利用这种有利的微环境,N,O-CNS0.5在中性介质中具有优异的H2O2电合成性能,实现了优异的H2O2产率。
2) 此外,作者通过比较实验和密度泛函理论计算证实了N和O的双掺杂是提高电化学2e−ORR活性的来源。该研究协同操纵反应微环境和活性位点,实现了中性介质中H2O2的高效生产。
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