双电子氧还原（ORR）电化学法制备过氧化氢（H₂O₂）提供了一种绿色的方法来缓解电流对能量密集型的蒽醌过程的依赖，具有良好的现场应用前景。不幸的是，在碱性环境中，H₂O₂不稳定，会快速分解。在酸性电解液中制备H₂O₂可以防止其分解，但活性的、稳定的和选择性的电催化剂的选择明显有限。

基于此，中科大俞书宏院士，高敏锐教授报道了一种过渡金属二硫属化物纳米结构，即金属二硒化钴纳米带（CoSe₂ NBs），由几层黑磷（BP）纳米片功能化-允许沿扶手椅方向的快速电子转移-可以在酸性电解液中催化O₂的2e⁻还原为H₂O₂，具有高选择性和高效率。

文章要点

1）基于同步加速器的X射线能谱研究结合密度泛函理论（DFT）计算表明，BP有趣的电子性质在CoSe₂中引起了相当大的表面电荷重新分布，这不仅导致了HOO*的吸附减弱，从而避免了O-O键的断裂，而且还促进了HOO*中间体的质子化反应生成H₂O₂。

2）因此，在流动反应器中，BP/CoSe₂催化剂能够以≈1530 mg L⁻¹ h⁻¹ cm⁻²的产率产生H₂O₂。因此，本工作为设计能够在酸性介质中高效电合成H₂O₂的高性能无贵金属催化剂提供了一条新的途径。

参考文献

Ya-Rong Zheng, et al, Black Phosphorous Mediates Surface Charge Redistribution of CoSe₂ for Electrochemical H₂O₂ Production in Acidic Electrolytes, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202205414

https://doi.org/10.1002/adma.202205414