硫掺杂碳纳米管催化剂

宽pH高效产过氧化氢

同一种催化剂在碱性与中性条件下均实现高选择性两电子氧还原，免去为不同pH环境更换催化剂的麻烦。

Zijing, Huo · Shengjian, Lin · 陈青松 · 黄钧衡

Acta Chimica Sinica 2025

具体参数

H₂O₂选择性（碱性）

93 %

H₂O₂选择性（中性）

87 %

碱性流动电解池H₂O₂产率

6.16 mmol•cm⁻²•h⁻¹

碱性条件下累积浓度

30.8 mmol•L⁻¹

中性流动电解池H₂O₂产率

5.82 mmol•cm⁻²•h⁻¹

中性条件下法拉第效率

80 %

技术优势

宽pH高效

同一催化剂在碱性和中性条件下均保持高选择性，免去为不同pH环境更换催化剂的麻烦。

选择性高

碱性条件下选择性超过80%，峰值达93%，且可维持在较宽电位区间（0.20～0.60 V），有利于稳定运行。

产率高

流动电解池中碱性产率达到6.16 mmol·cm⁻²·h⁻¹，累积浓度30.8 mmol·L⁻¹，实用性较强。

非金属低成本

以硫掺杂碳纳米管为非金属催化剂，原料易得、成本低，适合规模化应用。

应用场景

• 电催化氧还原：该催化剂用于两电子氧还原，选择性高，可直接产H₂O₂。
• 过氧化氢电合成：提供宽pH高效电合成H₂O₂的非金属催化剂方案。
• 绿色氧化剂现场制备：流动池产率高，可现场制备高浓度H₂O₂作绿色氧化剂。
• 新型催化剂开发：硫掺杂策略为开发高性能非金属碳基催化剂提供新途径。