氧缺陷Bi₂O₃纳米棒

双功能高效产H₂O₂

一种氧缺陷Bi₂O₃纳米棒电催化剂，可在阳极和阴极同时高效催化双电子反应，实现H₂O₂的成对电合成。

Zhang, Qiqi · Cao, Changsheng · Shenghua, Zhou · 陈鑫 · Xu, Rongjie · 吴涛 · 朱起龙

Advanced Materials 2024

参数信息

电池法拉第效率

154.8 %

H₂O₂产率

4.3 mmol h⁻¹ cm⁻²

技术优势

双极同时产H₂O₂

同一催化剂在阳极和阴极都高效催化双电子反应，实现成对H₂O₂电合成，电池法拉第效率超过100%。

超高电池法拉第效率

成对电合成系统实现了154.8%的电池法拉第效率，远超单一电极反应的理论上限。

超高H₂O₂产率

H₂O₂产率达到4.3 mmol h⁻¹ cm⁻²，适用于高输出场景。

氧空位增强选择性

氧空位优化了双电子反应中间体的吸附，提高活性和选择性。

应用场景

• 电合成过氧化氢：以绿色电化学路径替代高能耗的蒽醌法，实现H₂O₂连续生产。
• 双功能电催化剂：同一催化剂驱动阳极和阴极的双电子反应，简化电解池设计并提高效率。
• 流动电解系统：在连续流动系统中实现高电流密度下的稳定H₂O₂产出，适合规模化应用。