氮掺杂石墨烯电极

低压制氢关键组件

以邻苯二胺氧化替代析氧反应，同步产出高附加值2,3-二氨基吩嗪，为耦合电解制氢提供了低能耗阳极方案。

Wang, Yiming · Ju, Na · 王尧 · Niu, Suyan · Xin-Xin, Chen · 王振宇 · Mingjie, Jia · Chen, Chen · Liu, Zilong · Sun Hong-Bin · 许光文

Journal of Physical Chemistry Letters 2025

参数信息

全解水电压（两电极）

0.78 V

DAOR 理论能垒对应电位

0.46 V

DAOR 极化间隙

230 mV

邻苯二胺吸附距离

3.234 Å

技术优势

电压需求更低

以邻苯二胺氧化替代析氧反应，两电极体系达到 10 mA cm⁻² 仅需 0.78 V（理论值），能耗低于传统水电解。

阳极产出高值化学品

阳极反应将邻苯二胺转化为 2,3-二氨基吩嗪，避免了低附加值的氧气生成，提高整体经济效益。

应用场景

• 低压制氢：降低电解制氢的电压需求，节省电能消耗。
• 耦合电解：将制氢与邻苯二胺氧化偶联，同步生产两种产物。
• 高附加值有机合成：阳极生成高附加值的 2,3-二氨基吩嗪，而非氧气。
• 电催化氧化：利用氮掺杂石墨烯电极高效催化邻苯二胺的电氧化。