用于电催化合成过氧化氢的碳电极综述

通过双电子(2e-)途径的电催化氧还原方式能够即时合成过氧化氢(H_(2)O_(2)),远超传统的蒽醌工艺。近年来,碳电极因具有良好的催化效果和优越的稳定性在电催化合成H_(2)O_(2)方面受到越来越多的关注。本综述结合材料改性与润湿性调整,从三相界面的角度考虑与H_(2)O_(2)合成速率及使用寿命的关系。介绍了碳电极的结构与电催化合成H_(2)O_(2)的原理,包括单质炭材料、无金属催化剂、贵金属催化剂与非贵金属催化剂4种主流催化剂;金属阳极与电解液对于三相界面的影响;碳电极润湿性与三相界面的关系,指出侧重于提高2e-途径选择性的改性方式也会对电极润湿性造成影响。此外,合理地设计电器原件与提升碳电极合成H_(2)O_(2)功效的关系。最后,讨论了当前碳电极电催化合成H_(2)O_(2)所面临的问题与未来的研究方向。