O₂和CO₂等小分子的加氢反应通常与pH密切相关，这是因为不同pH产生各异的质子环境。但是，一些比较罕见的催化剂能够表现与pH无关的2电子还原（O₂还原制备H₂O₂）性能。有鉴于此，南京理工大学陈胜等报道通过调节Jahn-Teller效应得到对pH不敏感的催化体系。

本文要点

（1）

作者通过原位Raman光谱表征、分析局部环境、DFT理论计算，发现TiO_xF_y的晶格畸变能够产生Jahn-Teller效应，因此能够调节电极-电解液界面的局部pH，调节*OOH中间体的吸附/脱附。

（2）

TiO_xF_y催化剂能够在pH为1-13区间内进行电化学还原ORR，法拉第效率达到93.4-96.4 %，随着不同pH导致的活性衰减仅为3.2 %（通常的催化剂性能衰减达到78.6 %），H₂O₂产率达到595-614 mg cm^-2 h^-1（电流密度为100-1000 mA cm^-2）。考察这项技术的经济效益，发现制备H₂O₂的成本能够达到$0.37 kg^-1。这项研究和发现说明Jahn-Teller效应起到的效果超过人们的预期。

参考文献

Baokai Xia, Jiale Du, Ming Li, Jingjing Duan, Sheng Chen, Pseudo-Jahn–Teller Effect Breaks the pH Dependence in Two-Electron Oxygen Electroreduction, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202401641

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202401641