Nat. Commun.:结构适应性单原子Ni催化剂实现工业电流密度下电合成纯过氧化氢
催化计
2026-04-01 21:25
文章摘要
背景:通过两电子氧还原反应电合成高纯过氧化氢是可持续化工的重要方向,但电解过程中活性位点的动态重构现象阻碍了高性能催化剂的开发。研究目的:探究硼/氮配位镍单原子催化剂在反应条件下的结构演化规律及其对性能的影响,旨在开发兼具高活性和高稳定性的电催化剂。结论:研究发现,催化剂在电位作用下发生从Ni-B₂N₂到Ni-B₁N₂的结构演变,Ni-B₁N₂作为真实活性位点通过配位自调控优化电子分布,显著提升了本征活性和稳定性。在工业电流密度下,该催化剂实现了高达9320 mmol g⁻¹ h⁻¹的过氧化氢产率,并能稳定产出约5 wt%的溶液超过300小时,阐明了动态重构与性能增强之间的构效关系。
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