碱金属离子助剂

酸性环境高效产H₂O₂

通过引入碱金属阳离子作为竞争离子，抑制析氢和四电子氧还原副反应，在工业级电流密度下显著提升酸性体系中过氧化氢合成的法拉第效率。

Liu, Yanming · Zhao, Kun · 陈硕 · Yu, Hongtao · Fan, Dong · Chen, Jingguang

Angewandte Chemie - International Edition 2024

具体参数

法拉第效率

{'zh': '84–100', 'en': '84–100'} %

H₂O₂ 产率

{'zh': '856–7842', 'en': '856–7842'} μmol cm⁻² h⁻¹

技术优势

电流密度上得去

在 50–421 mA cm⁻² 的电流密度下仍保持高法拉第效率，适用于工业化生产。

产率大幅提高

H₂O₂ 产率达 856–7842 μmol cm⁻² h⁻¹，远超纯酸性电解质或低电流电解。

抑制四电子副反应

碱金属阳离子通过稳定 *OOH 中间体抑制四电子氧还原，提高两电子路径选择性。

应用场景

• 酸性电解水制过氧化氢：直接替代蒽醌法，实现酸性条件下现场高效产过氧化氢。
• 电催化氧还原：通过阳离子调控界面微环境，提高两电子氧还原选择性。
• 催化材料：为设计高性能两电子氧还原催化剂提供新的助剂策略。
• 绿色化学合成：用电催化路径实现无污染、低能耗的过氧化氢绿色合成。