单原子催化剂（SACs）在过氧化氢（H₂O₂）合成的电化学氧还原反应（ORR）中显示出巨大的潜力。然而，目前的研究主要集中在3d过渡金属SACs上，对5d SACs的研究很少。

近日，澳大利亚莫纳什大学王焕庭教授，Yinlong Zhu，格里菲斯大学Yun Wang报道了通过一种简单的配位聚合物热解方法，设计并制备了一种固定在多孔O，N掺杂碳纳米片（W₁/NO-C）上的新型W SAC。

文章要点

1）研究人员结合像差校正扫描透射电镜、X射线光电子能谱和X射线吸收精细结构光谱，鉴定了W SAC的一个独特的局部结构，即由两个O原子和一个N原子配位的三齿状W₁N₁O₂。

2）值得注意的是，所制备的W₁/NO-C通过2e途径催化ORR，具有高起始电位、宽电位范围内的高H₂O₂选择性和在0.1 m KOH溶液中优异的操作耐久性，优于已报道的大多数最先进的H₂O₂合成电催化剂。

3）理论计算表明，W₁N₁O₂-C部分中与O相邻的C原子是2e^- ORR转化为H₂O₂最具活性的位点，具有最佳的HOO*中间体结合能。

这项工作为开发高性能的钨基电化学H₂O₂合成催化剂提供了新的契机。

参考文献

Feifei Zhang, et al, High-Efficiency Electrosynthesis of Hydrogen Peroxide from Oxygen Reduction Enabled by a Tungsten Single Atom Catalyst with Unique Terdentate N₁O₂ Coordination, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202110224

https://doi.org/10.1002/adfm.202110224