分级水热碳电极

酸性高效产双氧水

生物质水热碳与疏水碳毡结合，构建稳定三相界面，实现高电流密度下高效电合成双氧水。

杨士林 · Yue, Cheng · Min, Ge · Ye, Qian · Shuoqi, Ren · 邱珊 · 邓凤霞

Separation and Purification Technology 2025

具体参数

H₂O₂产量

975.65 mg L⁻¹

法拉第效率

98.7 %

技术优势

原料可持续

采用生物质衍生的水热碳，避免贵金属，成本低且环境友好。

高速产H₂O₂

在200 mA cm⁻²高电流密度下，H₂O₂产量达975.65 mg L⁻¹，满足工业级产率需求。

选择性高

法拉第效率高达98.7%，几乎将电子全部用于生成H₂O₂，副反应少。

界面传质强化

PTFE涂层碳毡构建稳定三相界面，原位拉曼证实反应物在界面富集，缓解O₂传质限制。

应用场景

• 电合成催化剂：为酸性ORR电合成H₂O₂提供非贵金属催化剂，降低催化剂成本。
• 双氧水生产：在高电流密度下高效生产H₂O₂，可直接用于工业级电化学合成。
• 生物质衍生材料：将生物质转化为高活性碳催化剂，实现废弃物资源化利用。