文档名：二维材料用于电化学法制备过氧化氢的研究进展
摘要：用电化学的方法通过氧还原反应生产过氧化氢更为环保和有效,而实现这一途径的关键在于制备高活性、高选择性和高稳定性的电催化剂.贵金属催化剂是首选,其催化活性好且稳定性高.但是,贵金属成本高,不利于过氧化氢的规模化制备.因此,减少贵金属用量或者寻找低成本的可替代品一直是近年来的研究热点.很多非贵金属材料已被用作氧还原反应的电催化剂,其中部分材料和贵金属的催化性能相当,甚至更加优异.二维材料相比于本体材料更利于电子传递且更加容易进行化学修饰,二维材料的原子利用率高,可以给电化学反应提供较大的反应场所和更多的裸露活性位点.本文根据已报道的大量实验和理论计算研究,讨论了用二电子氧还原反应法制备过氧化氢的反应机理,然后列举了近年来石墨烯类催化材料、二维过渡金属硫族化合物、二维共价有机骨架和二维金属有机骨架、石墨相氮化碳、二维过渡金属碳/氮化物在电催化氧还原反应中的研究进展,重点分析了其电化学反应机理.最后,指出了二维材料在二电子氧还原反应中的研究挑战和趋势.
Abstract：Theelectrochemicalproductionofhydrogenperoxideviathetwo-electronoxygenreductionreaction(ORR)isagreen,mild,andon-demandstrategy.Thekeytothisprocessishighlyactive,selective,andstableelectrocatalysts.Noblemetalcatalystsarethemosteffectivecata-lystsfortheelectrochemicalproductionofhydrogenperoxideduetotheiruniquephysicalandchemicalproperties.However,low-costcatalystsareessentialforachievingthelarge-scaleproductionofhydrogenperoxide.Therefore,reducingthedosageofpreciousmetalsorfindingaffor-dableandreadilyavailablealternativeshasbeenatopicofconsiderableresearchinterestinrecentyears.Numerousnon-preciousmetalsornon-metallicmaterialshavebeenusedinoxygenreductionelectrocatalysts,someofwhichhavecomparableorevensuperiorelectrochemicalperfor-mancescomparedtonoblemetalcatalysts.Furthermore,thebandstructuresandsurfacestructuresoftwo-dimensionalmaterialsareeasiertoadjustthanthoseofbulkmaterials.Two-dimensionalmaterialsexhibitfasterelectrontransportation,achievehigheratomicutilization,andpos-sessmoreexposedactivesites.Thisreviewdiscussesthereactionmechanismsofthetwo-electronORRforhydrogenperoxideproductionbasedonreportedexperimentalresultsandtheoreticalcalculations,andcollatesrecentreportsontheuseofgraphene,two-dimensionaltransitionmetalchalcogenidecompounds,two-dimensionalMOFs/COFs,g-C3N4,andMxenesaselectrocatalystsfortheORR.Finally,theremainingchallen-gesoftheapplicationoftwo-dimensionalmaterialsasoxygenreductionelectrocatalystsarebrieflysummarized.
作者：盛雄 李邦兴 陆顺 陆文强 李晓锋 康帅 Author：SHENGXiong LIBangxing LUShun LUWenqiang LIXiaofeng KANGShuai
作者单位：重庆理工大学理学院,重庆400054;中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆400714重庆理工大学理学院,重庆400054中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆400714重庆市计量质量检测研究院,重庆401123
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(11)
分类号：O64
关键词：电催化 氧还原反应 过氧化氢 二维材料
Keywords：electrocatalysis two-electronoxygenreduction hydrogenperoxide two-dimensionalmaterials
机标分类号：TQ131.21O643.3TB383
在线出版日期：2024年7月12日
基金项目：二维材料用于电化学法制备过氧化氢的研究进展[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(11)盛雄 李邦兴 陆顺 陆文强 李晓锋 康帅用电化学的方法通过氧还原反应生产过氧化氢更为环保和有效,而实现这一途径的关键在于制备高活性、高选择性和高稳定性的电催化剂.贵金属催化剂是首选,其催化活性好且稳定性高.但是,贵金属成本高,不利于过氧化氢的规模化...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文
二维材料用于电化学法制备过氧化氢的研究进展 Research Progress on Electrochemically Producing Hydrogen Peroxide Using Two-dimensional Materials as Catalysts
二维材料用于电化学法制备过氧化氢的研究进展.pdf
- 文件大小:
- 17.48 MB
- 下载次数:
- 60
-
高速下载
|
