过氧化氢（H₂O₂）是一种环保型高效氧化剂，在不同的工业领域有着广泛的应用。近年来，直接电合成法生产H₂O₂引起了人们广泛的研究关注，成为替代传统能源密集型多步骤蒽醌法最有前景的方法。在实现H₂O₂高效大规模电合成的大量研究中，碳基材料已被开发用于2e^-氧还原反应的电催化剂，具有成本低、可用性丰富和性能最佳等优点。

近日，韩国蔚山科学技术院Jong-Beom Baek，Feng Li，Gao-Feng Han全面总结了碳基电催化剂用于电合成H₂O₂的优化策略，以及碳基复合催化剂的最新进展。

文章要点

1）研究人员广泛分析了碳基材料的活性位点和配位杂原子掺杂对H₂O₂选择性的影响。特别是适当的官能团设计和了解电解质pH的影响，有望进一步提高电催化ORR生成H₂O₂的选择性效率。

2）作者综述了利用界面工程和反应动力学提高碳基电催化剂催化活性的方法。

3）作者最后指出了碳基催化剂在实现商业化生产H₂O₂之前仍面临的挑战，并展望了新型电化学反应器的设计。

参考文献

Yunfei Bu, et al, Carbon-Based Electrocatalysts for Efficient Hydrogen Peroxide Production, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202103266

https://doi.org/10.1002/adma.202103266