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當(dāng)前位置:首頁公司新聞ORR電催化制雙氧水

ORR電催化制雙氧水

更新時(shí)間:2018-04-10點(diǎn)擊次數(shù):1020

蒽醌法制雙氧水

 

    ORR電催化制雙氧水,由于其更低能耗,更低成本,正在越來越多地吸引科學(xué)家的注意。ORR電催化制雙氧水,可以直接在漂白工業(yè)、酸性廢水處理行業(yè)使用。

 

一般來說,在堿性條件下,ORR電催化制雙氧水會(huì)經(jīng)過以下2個(gè)反應(yīng)過程:

兩個(gè)反應(yīng)路徑都非常有效,關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)每個(gè)反應(yīng)路徑的催化劑的活性和選擇性問題。這就必須控制電極組成,使反應(yīng)過電位盡量接近零。研究人員開發(fā)了大量ORR催化劑,試圖直接從O2制備雙氧水,目前的是酸性條件下使用的Pd-Hg合金催化劑。

有鑒于此,加州大學(xué)伯克利分校的McCloskey課題組發(fā)展了一種基于還原氧化石墨烯的非貴金屬催化劑,實(shí)現(xiàn)了高活性高選擇性。

圖3. F-mrGO的ORR電催化性能

研究人員首先發(fā)展了一種規(guī)模化制備適度還原氧化石墨烯的工藝,然后在600℃條件下對少層適度還原的氧化石墨烯進(jìn)行退火處理,發(fā)現(xiàn)適度還原的氧化石墨烯可以更高選擇性生成HO2-,且過電位低至10 mV以下,優(yōu)于現(xiàn)有的堿性催化劑。

圖4. 電催化活性位點(diǎn)的確認(rèn)

原位結(jié)構(gòu)表征和原位拉曼光譜電化學(xué)表明,存在于石墨烯片層表面或邊界的,和醚基團(tuán)密切相關(guān)的缺陷,是主要的活性位點(diǎn)。

這項(xiàng)研究為直接制雙氧水的提供了新的催化思路,并為碳材料電催化提供了更多新的思考。

 

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