直接电化学两电子氧还原（2eORR）生成H₂O₂为现场生产绿色H₂O₂提供了一种替代蒽醌氧化技术的有前景的技术。碳氧化物材料已经显示出令人印象深刻的2eORR活性，这是由于氧化的官能团有利于过氧化氢的形成途径。然而，由于氧含量较低(<15%)，氧掺杂的碳催化剂的2eORR能力受到氧诱导活性中心密度的严重阻碍。含氧官能团，特别是高活性的醚基和羧基，是提高无金属碳基催化剂用于2eORR为H₂O₂的活性和选择性的关键。

基于此，深圳大学支春义教授报道了一种以富氧葡萄糖为碳源，合成以醚基为主的超高氧含量2eORR的高效CQD催化剂。

文章要点

1）富氧CQD催化剂具有优良的电化学2eORR生成H₂O₂的能力，H₂O₂选择性接近100%，在电流密度为0.1 mA·cm^-2时的起始电位达到0.823 V。

2）CQD催化剂在H₂O₂生产中具有良好的应用前景，产率为10.06 mg·cm^-2·h^-1，FE值为97.5%，在H型槽中具有良好的稳定性。

这项工作为设计高效的无金属碳基催化剂提供了一种有效和简便的策略，用于可持续的过氧化氢电合成。

参考文献

Ying Guo, et al, Ultrahigh Oxygen-doped Carbon Quantum Dots for Highly Efficient H₂O₂ Production via Two-Electron Electrochemical Oxygen Reduction, Energy Environ. Sci., 2022

DOI: 10.1039/D2EE01797K

https://doi.org/10.1039/D2EE01797K