单原子催化剂在电催化氧还原直接合成过氧化氢中的研究进展

作     者：张鹏 潘原 ZHANG Peng;PAN Yuan

作者机构：中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室山东青岛266580 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2023年第42卷第6期

页      面：2944-2953页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0806[工学-冶金工程] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(22108306) 泰山学者科研项目(tsqn201909065) 山东省优秀青年科学基金(ZR2021YQ15) 山东省自然科学基金(ZR2020QB174)。 

主　　题：过氧化氢 催化剂 氧还原反应 电化学 

摘      要：电催化二电子氧还原过程产过氧化氢具有绿色、高效、安全、即时的特点,是一项被认为能够代替传统高污染,能耗密集型蒽醌生产的潜在技术,但仍具有挑战性。单原子催化剂具有原子利用率高、位点均一、催化活性高的优点,在电催化氧还原产过氧化氢中展现了广阔的应用前景。本文重点综述了贵金属单原子催化剂和过渡金属单原子催化剂在氧还原二电子产过氧化氢中的研究进展,着重于通过实验和理论计算结合的方式揭示电催化氧还原二电子催化活性和结构的联系。总结提出了提升单原子催化剂在二电子氧还原反应性能的调控策略,包括金属活性中心调控、配位结构调控、局域微环境调控,旨在为设计高活性、高选择性电催化氧还原二电子产过氧化氢催化剂提供借鉴和设计思路。文章对单原子催化剂在电催化氧还原产过氧化氢应用中的机遇和挑战进行了展望。单原子催化剂在活性位点表征、稳定性、制备方法等方面亟需改善,以促进其在电催化氧还原制过氧化氢中的发展。