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两电子氧还原制备过氧化氢:贵金属催化剂的几何与电子结构调控的研究进展
被引量:
2
1
作者
罗二桂
唐涛
+4 位作者
王艺
张俊明
常宇虹
胡天军
贾建峰
《应用化学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期1063-1076,共14页
通过两电子氧还原反应(2e-ORR)电化学合成过氧化氢(H_(2)O_(2))的显著优势是高成本效益和环境友好性,且可以实现H_(2)O_(2)的按需现场生产,其关键技术之一是安全、经济和高效2e-ORR催化剂的开发。本文概述了利用2e-ORR制备H_(2)O_(2)贵...
通过两电子氧还原反应(2e-ORR)电化学合成过氧化氢(H_(2)O_(2))的显著优势是高成本效益和环境友好性,且可以实现H_(2)O_(2)的按需现场生产,其关键技术之一是安全、经济和高效2e-ORR催化剂的开发。本文概述了利用2e-ORR制备H_(2)O_(2)贵金属基催化材料近10年的研究进展。从ORR反应机理出发,介绍了贵金属表面反应途径的调节旋钮,即^(*)OOH结合能和O_(2)吸附模式;重点总结并举例说明了贵金属材料的几何结构和电子结构调控的方法学,强调了平衡优化催化活性和选择性的重要性;此外,简要介绍了基础实验室中2e-ORR催化剂性能的评估方法;最后,讨论了贵金属电催化合成H_(2)O_(2)的挑战和前景,特别是催化剂的稳定性和成本的客观评价。旨在为新型2e-ORR催化剂的理性设计提供参考。
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关键词
电化学合成过氧化氢
氧还原反应
贵金属催化剂
选择性
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职称材料
用于电合成过氧化氢的贵金属催化剂和反应器设计
2
作者
程康娟
刘春晓
+4 位作者
王友鹏
江秋
郑婷婷
李旭
夏川
《物理化学学报》
2025年第10期11-36,共26页
过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种应用广泛的绿色氧化剂,但通过传统蒽醌工艺合成过氧化氢既耗能又污染环境。相比之下,两电子氧还原反应(2e^(-)ORR)电化学合成H_(2)O_(2)提供了一种可持续的替代方法,其中贵金属催化剂具有卓越的稳定性和效率...
过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种应用广泛的绿色氧化剂,但通过传统蒽醌工艺合成过氧化氢既耗能又污染环境。相比之下,两电子氧还原反应(2e^(-)ORR)电化学合成H_(2)O_(2)提供了一种可持续的替代方法,其中贵金属催化剂具有卓越的稳定性和效率,特别是在酸性条件下。然而,要实现工业化应用,仍需在催化剂性能优化和反应器可扩展性设计方面克服诸多挑战。本综述全面分析了用于2e^(-)ORR的贵金属材料和反应器设计的最新进展。我们首先讨论了2e^(-)ORR的基本原理和反应机制,强调了材料设计在优化催化性能方面的作用。贵金属催化剂分为四种类型:纯金属、合金、化合物和单原子催化剂,并根据理论和实验结果对其性能进行了详细评估。综述还探讨了高效、规模化合成H_(2)O_(2)的反应器设计策略,重点关注反应器设计以及催化剂与反应器的集成。最后,我们强调了推进这项技术所面临的挑战和机遇,并对电化学合成H_(2)O_(2)的未来进行展望。
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关键词
两电子氧还原
电化学合成过氧化氢
贵金属催化剂
反应器设计
固态电解质反应器
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职称材料
题名
两电子氧还原制备过氧化氢:贵金属催化剂的几何与电子结构调控的研究进展
被引量:
2
1
作者
罗二桂
唐涛
王艺
张俊明
常宇虹
胡天军
贾建峰
机构
山西师范大学化学与材料科学学院
出处
《应用化学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期1063-1076,共14页
基金
国家自然科学基金(No.22209102)
山西省自然科学基金(Nos.20210302124473,202203021212398)资助。
文摘
通过两电子氧还原反应(2e-ORR)电化学合成过氧化氢(H_(2)O_(2))的显著优势是高成本效益和环境友好性,且可以实现H_(2)O_(2)的按需现场生产,其关键技术之一是安全、经济和高效2e-ORR催化剂的开发。本文概述了利用2e-ORR制备H_(2)O_(2)贵金属基催化材料近10年的研究进展。从ORR反应机理出发,介绍了贵金属表面反应途径的调节旋钮,即^(*)OOH结合能和O_(2)吸附模式;重点总结并举例说明了贵金属材料的几何结构和电子结构调控的方法学,强调了平衡优化催化活性和选择性的重要性;此外,简要介绍了基础实验室中2e-ORR催化剂性能的评估方法;最后,讨论了贵金属电催化合成H_(2)O_(2)的挑战和前景,特别是催化剂的稳定性和成本的客观评价。旨在为新型2e-ORR催化剂的理性设计提供参考。
关键词
电化学合成过氧化氢
氧还原反应
贵金属催化剂
选择性
Keywords
Electrochemical synthesis of hydrogen peroxide
Oxygen reduction reaction
Precious metal catalysts
Selectivity
分类号
O646 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
用于电合成过氧化氢的贵金属催化剂和反应器设计
2
作者
程康娟
刘春晓
王友鹏
江秋
郑婷婷
李旭
夏川
机构
电子科技大学材料与能源学院
出处
《物理化学学报》
2025年第10期11-36,共26页
基金
国家重点研发计刑(2024YFB4105700)
国家自然科学基金(22322201,52171201,22278067,22201272,22475030)
+3 种基金
四川省中央引导地方科技项目(2024ZYD0152)
四川省科技计划(2024NSFSC1107)
中央高校基本科研业务费(ZYGX2022J012)
电子科技大学启动经费(A1098531023601403)资助。
文摘
过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种应用广泛的绿色氧化剂,但通过传统蒽醌工艺合成过氧化氢既耗能又污染环境。相比之下,两电子氧还原反应(2e^(-)ORR)电化学合成H_(2)O_(2)提供了一种可持续的替代方法,其中贵金属催化剂具有卓越的稳定性和效率,特别是在酸性条件下。然而,要实现工业化应用,仍需在催化剂性能优化和反应器可扩展性设计方面克服诸多挑战。本综述全面分析了用于2e^(-)ORR的贵金属材料和反应器设计的最新进展。我们首先讨论了2e^(-)ORR的基本原理和反应机制,强调了材料设计在优化催化性能方面的作用。贵金属催化剂分为四种类型:纯金属、合金、化合物和单原子催化剂,并根据理论和实验结果对其性能进行了详细评估。综述还探讨了高效、规模化合成H_(2)O_(2)的反应器设计策略,重点关注反应器设计以及催化剂与反应器的集成。最后,我们强调了推进这项技术所面临的挑战和机遇,并对电化学合成H_(2)O_(2)的未来进行展望。
关键词
两电子氧还原
电化学合成过氧化氢
贵金属催化剂
反应器设计
固态电解质反应器
Keywords
Two-electron oxygen reduction reaction
Electrochemical synthesis of hydrogen peroxide
Noble metal catalyst
Reactor design
Solid-state electrolyte reactor
分类号
O646 [理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
两电子氧还原制备过氧化氢:贵金属催化剂的几何与电子结构调控的研究进展
罗二桂
唐涛
王艺
张俊明
常宇虹
胡天军
贾建峰
《应用化学》
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
用于电合成过氧化氢的贵金属催化剂和反应器设计
程康娟
刘春晓
王友鹏
江秋
郑婷婷
李旭
夏川
《物理化学学报》
2025
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职称材料
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