无金属碳材料已成为两电子氧还原反应（ORR）制备过氧化氢（H2O2）的高性能、高性价比催化剂。
近日，佐治亚理工学院Seung Woo Lee，Marta C. Hatzell，韩国能源研究院Joonhee Kang发现具有可控氧和缺陷构型的3D皱缩石墨烯可用于电催化ORR以高效合成H2O2。
文章要点
1）具有最佳缺陷结构和氧官能团的皱缩石墨烯电催化剂在0.05~0.7 V（与可逆氢电极相比）的宽电位范围内表现出92~100%的H2O2选择性，在碱性介质中0.65 V时，获得了158 A g-1的高质量活性。此外，皱缩的石墨烯催化剂在0.4 V（vs.RHE）下表现出较高的473.9 mmol gcat-1 h-1的H2O2生成速率和46 h以上的稳定性。
2）研究人员利用密度泛函理论（DFT）计算，通过OOH和O吸附强度之间的标度关系揭示了官能团和缺陷位在双电子ORR途径中的作用。
这项研究建立了高效合成H2O2的功能化碳催化剂的结构-机理-性能关系。
参考文献
Kyungbin Lee, et al, Structure-Controlled Graphene Electrocatalysts for High-Performance H2O2 Production, Energy Environ.Sci., 2022
DOI: 10.1039/D2EE00548D
https://doi.org/10.1039/D2EE00548D
