通过2电子还原O₂反应电催化制备H₂O₂具有替代传统高耗能蒽醌催化转化反应的前景。但是如何设计价格合理并且具有优异催化活性和选择性的电催化合成H₂O₂催化剂具有非常大的挑战，尤其是在工业级电流密度和中性电解液。

有鉴于此，南京工业大学王军、周瑜等制备担载于活性碳基底的羰基化BN/石墨烯异质结催化剂，这种异质结能够在表面氧官能团与B,N掺杂耦合，催化剂表现了优异的电催化合成H₂O₂性能。

本文要点：

（1）

在电流密度为100 mA cm^-2，优化的催化剂2e^- ORR选择性达到>95 %，H₂O₂产量达到13.4 mmol g^-1 h^-1，法拉第效率>95 %，生成的H₂O₂浓度能够达到2.1 wt %。

（2）

通过原位Raman和理论计算的结合，发现羰基化修饰的BN/G催化剂有助于O₂分子吸附，而且能够稳定OOH*和HOOH*物种，因此关键的催化位点上释放HOOH*步骤的能垒得以降低，改善2e^- ORR催化活性。通过电催化合成H₂O₂能够快速降解染料分子，说明该电催化体系广阔的应用前景。

参考文献

Zhixin Song, Xiao Chi, Shu Dong, Biao Meng, Xiaojiang Yu, Xiaoling Liu, Yu Zhou, Jun Wang, Carboxylated Hexagonal Boron Nitride/Graphene Configuration for Electrosynthesis of High‐Concentration Neutral Hydrogen Peroxide, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202317267

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202317267