Greatly Facilitated Two-Electron Electroreduction of Oxygen into Hydrogen Peroxide over TiO2 by Mn Doping

材料科学 过氧化氢 电催化剂 催化作用 氧气 选择性 电化学 掺杂剂 无机化学 兴奋剂 化学工程 光化学 化学 物理化学 有机化学 电极 光电子学 工程类
作者
Quanying Chen,Chaoqun Ma,Shihai Yan,Jie Liang,Kai Dong,Yonglan Luo,Qian Liu,Tingshuai Li,Yan Wang,Luchao Yue,Baozhan Zheng,Yang Liu,Shuyan Gao,Zhenju Jiang,Wei Li,Xuping Sun
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (39): 46659-46664 被引量:71
标识
DOI:10.1021/acsami.1c13307
摘要

Ambient electrochemical oxygen reduction into valuable hydrogen peroxide (H2O2) via a selective two-electron (2e–) pathway is regarded as a sustainable alternative to the industrial anthraquinone process, but it requires advanced electrocatalysts with high activity and selectivity. In this study, we report that Mn-doped TiO2 behaves as an efficient electrocatalyst toward highly selective H2O2 synthesis. This catalyst exhibits markedly enhanced 2e– oxygen reduction reaction performance with a low onset potential of 0.78 V and a high H2O2 selectivity of 92.7%, much superior to the pristine TiO2 (0.64 V, 62.2%). Additionally, it demonstrates a much improved H2O2 yield of up to 205 ppm h–1 with good stability during bulk electrolysis in an H-cell device. The significantly boosted catalytic performance is ascribed to the lattice distortion of Mn-doped TiO2 with a large amount of oxygen vacancies and Ti3+. Density functional theory calculations reveal that Mn dopant improves the electrical conductivity and reduces ΔG*OOH of pristine TiO2, thus giving rise to a highly efficient H2O2 production process.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
缓慢的甜瓜完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Hanoi347发布了新的文献求助10
2秒前
易槐完成签到 ,获得积分10
2秒前
obaica完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
LvXiaodie完成签到,获得积分10
6秒前
负责惜文发布了新的文献求助10
6秒前
小巧紫蓝完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
小成完成签到 ,获得积分10
8秒前
Boven完成签到,获得积分10
8秒前
lym完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
seraphmay发布了新的文献求助10
10秒前
ww完成签到 ,获得积分10
11秒前
ZQ完成签到 ,获得积分10
12秒前
Murphy~完成签到,获得积分10
12秒前
leepx完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
液晶屏99完成签到,获得积分10
13秒前
徐笑松发布了新的文献求助10
14秒前
板凳板凳完成签到 ,获得积分10
15秒前
伊登完成签到,获得积分20
16秒前
热情的采枫完成签到,获得积分10
16秒前
香蕉觅云应助aaa采纳,获得10
17秒前
seraphmay完成签到,获得积分10
18秒前
ZQY发布了新的文献求助10
18秒前
平头哥哥完成签到 ,获得积分0
19秒前
CC完成签到,获得积分10
19秒前
yqhide完成签到,获得积分10
19秒前
lezard完成签到,获得积分10
19秒前
WilliamTT完成签到,获得积分10
21秒前
半邪完成签到 ,获得积分10
21秒前
苗苗043完成签到,获得积分10
23秒前
乐空思完成签到,获得积分0
24秒前
CMC完成签到 ,获得积分10
24秒前
kitsch完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7146138
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8792959
关于积分的说明 18581728
捐赠科研通 6740171
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3157804
关于科研通互助平台的介绍 2288390
邀请新用户注册赠送积分活动 2132163