研究概述
开发用于酸性电合成过氧化氢（H2O2）的高效电催化剂具有重要意义，然而大多数材料的选择性和稳定性在酸性条件下都会受到影响。
2024年10月29日，厦门大学黄小青教授、华中科技大学杨利明研究员在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Selective and durable H2O2 electrosynthesis catalyst in acid by selenization induced straining and phasing》的研究论文。
在此，作者证明了在结晶Pt核上构建非晶铂-硒（Pt-Se）壳可以调控氧还原反应（ORR）路径，从而有效催化酸中H2O2的电合成。经过优化壳厚度的Se2-Pt纳米颗粒对H2O2的产生具有超过95%的选择性，同时抑制了其分解。 在液流池反应器中，Se2−Pt纳米颗粒在400小时内保持250mAcm−2的电流密度，产生113.2g L−1的H2O2浓度，生产率为4160.3mmol gcat−1 h−1，有效降解有机染料。 构建的非晶Pt-Se壳可产生理想的O2吸附模式，以提高选择性，并引入应变以优化OOH*结合，从而加速反应动力学。这种硒化方法可推广到其他贵金属以调节2e-ORR路径。
图文解读图1：可控壳层厚度的Se-Pt NPs的结构和表征图2：Se-Pt NPs在酸性电解液中的电催化2e− ORR性能图3：Se-Pt NPs在酸性2e− ORR中的理论计算和机理研究
文献信息
Yu, Z., Deng, H., Yao, Q.et al. Selective and durable H2O2 electrosynthesis catalyst in acid by selenization induced straining and phasing. Nat Commun15, 9346 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-53607-5