三相界面阳极

H₂O₂产率51.62 mM

三相电化学界面通过CO₃²⁻/HCO₃⁻介导的溢流效应实现阳极高效产H₂O₂，解决了传统两相体系中离子扩散受限和气泡阻碍的问题。

Jiating, Chen · 杨鹏 · Yonghao, Shen · Liu, Huimin · Guanghui, Luo · 王玉新 · 余济 · 胡卓锋

Angewandte Chemie - International Edition 2026

参数信息

H₂O₂产率

51.62 mM

技术优势

产率大幅提升

三相界面处高局部CO₃²⁻/HCO₃⁻浓度和溢流效应显著加快反应速率，实现51.62 mM的H₂O₂产率。

不受气泡阻碍

三相界面设计避免了副产物O₂气泡在固液界面的积聚，保持反应界面畅通。

机理验证充分

DFT计算、电化学测试、CO₂吸附实验和原位FTIR共同证实了CO₃²⁻/HCO₃⁻的吸附、溢流及转化为HCO₄⁻的全过程。

应用场景

• 电催化合成：用于阳极原位合成H₂O₂，替代蒽醌法，避免高浓度H₂O₂储运风险。
• 电化学储能：可集成到金属-空气电池中作为空气阴极，利用原位H₂O₂提高能量密度。
• 光催化：三相界面设计可借鉴至光电催化体系，提升光生载流子利用率。
• 催化材料：为设计双催化剂复合材料和三相界面提供指导，提升传质效率。