通过选择性双电子转移氧还原或水氧化反应电合成过氧化氢，为蒽醌工艺提供了一种更清洁、更具成本效益的替代方案。然而，在高电流密度下实现高法拉第效率仍然是一个挑战。
在此，新南威尔士大学戴黎明教授，中国科学院上海应用物理研究所Guntae Kim报道了富含氧空位的缺氧Pr1.0Sr1.0Fe0.75Zn0.25O4-δ钙钛矿氧化物可以有利地结合反应中间体，以促进选择性和高效的双电子转移途径。
文章要点
1）这些氧化物在宽电位范围（相对于可逆氢电极为 0.05 至 0.45 V）内表现出优异的氧还原法拉第效率（约 99%），并且在高离子强度下电流密度超过 50 mA cm−2。进一步发现，这些氧化物在低过电势（0.39 V）下对双电子转移水氧化反应具有高选择性（~80%）。
2）研究人员设计了一种采用双功能电催化剂的无膜电解槽，在 2.10 V 和 50 mA cm−2 下实现了创纪录的法拉第效率 163.0%。这标志着在新型无膜电解槽中高效双功能氧化物催化同时进行氧还原和水氧化的首次报道，用于可扩展的过氧化氢电合成。
参考文献
Kim, C., Park, S.O., Kwak, S.K. et al. Concurrent oxygen reduction and water oxidation at high ionic strength for scalable electrosynthesis of hydrogen peroxide. Nat Commun 14, 5822 (2023).
DOI：10.1038/s41467-023-41397-1
https://doi.org/10.1038/s41467-023-41397-1
