熱烈祝賀團(tuán)隊(duì)袁繼理博士在CEJ 發(fā)表在酸性介質(zhì)中通過在活化的碳黑上構(gòu)筑具有環(huán)氧基團(tuán)相鄰的Co-O/C活性中心高效電催化氧還原合成雙氧水的進(jìn)展
過氧化氫（H2O2）目前是世界上十大基礎(chǔ)的化學(xué)品之一，是一種多功能的、環(huán)境友好的高效氧化劑。但是其傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)工藝是通過蒽醌過程，這一過程需要大量的能源輸入和大型基礎(chǔ)的設(shè)施，并且存在潛在的運(yùn)輸和儲(chǔ)存安全問題。因此，尋找一種廉價(jià)、節(jié)能和安全的新技術(shù)途徑生產(chǎn)H2O2是具有重要科學(xué)價(jià)值和社會(huì)效益。電催化氧還原合成H2O2，可由可再生能源驅(qū)動(dòng)，提供了一種安全、可持續(xù)、分散的解決方案。目前主要的困難是要開發(fā)出性能強(qiáng)大且價(jià)格合理的電催化劑，具有高電導(dǎo)率、高比表面積和可調(diào)電子結(jié)構(gòu)的碳基單原子催化劑（SACs）被認(rèn)為是H2O2電合成有前途的催化劑，其孤立的金屬中心可降低O?O鍵斷裂，提高合成H2O2選擇性。SACs中過渡金屬的配位環(huán)境對電催化氧還原反應(yīng)（ORR）途徑的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。然而，同時(shí)精確控制金屬活性中心附近的第一和第二配位結(jié)構(gòu)是非常困難的。
近日，貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院謝海波教授課題組在化學(xué)-工程領(lǐng)域TOP期刊《Chemical Engineering Journal》(JCR一區(qū)TOP期刊，IF=16.744)發(fā)表重要研究成果“Superior Efficiency Hydrogen Peroxide Production in Acidic Media through Epoxy Group Adjacent to Co-O/C Active Centers on Carbon Black”, (DOI: 10.1016/j.cej.2023.142691)，團(tuán)隊(duì)教師貴州大學(xué)特聘教授袁繼理和2021級碩士研究生銀浩為論文共同一作，通訊作者為謝海波教授。在本文中，我們報(bào)告了以廉價(jià)的商業(yè)碳黑（CB）為底物，通過一種簡單且可放大的方法，構(gòu)建金屬單原子中心周圍的配位環(huán)境（圖1）合成了SACs。通過調(diào)整SACs的中心金屬及其局部配位環(huán)境，其中Co-SACs對2e? ORR表現(xiàn)出出色的催化性能。
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原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142691
圖文：袁繼理