Hydrogen peroxide electrosynthesis using commercial carbon blacks as catalysts: the influence of surface properties and adsorption performance

电合成 过氧化氢 催化作用 吸附 碳纤维 炭黑 氢 化学工程 材料科学 无机化学 化学 电化学 复合材料 有机化学 物理化学 电极 复合数 工程类 天然橡胶
作者
Xinyu Han,Shiyu Yuan,Zhaolian Zhu,Jiawen Mei,Qiyuan Huang,Liya Ji,Hai‐Ling Wang
出处
期刊:Journal of Chemical Technology & Biotechnology [Wiley]
卷期号:99 (8): 1788-1799 被引量:12
标识
DOI:10.1002/jctb.7680
摘要

Abstract BACKGROUND Surface properties and adsorption performance of carbon materials play a crucial role in the electrochemical two‐electron oxygen reduction to produce H2O2. However, there is still a lack of in‐depth research on commercial carbon blacks in this area. Herein, four typical commercial carbon blacks (Acetylene black (AB), Ketjen black EC 600JD, Vulcan XC 72 and Black Pearls 2000) were used as cathode catalysts to generate H2O2. Surface chemistry and pore structure of electrodes of the four carbon blacks were systematically characterized, and their effects on H2O2 adsorption, electrochemical generation and degradation were investigated. RESULTS Among the four carbon blacks, AB has the highest content of C–O–C/COOH and CO, which are active groups catalyzing the two‐electron oxygen reduction reaction to generate H2O2. AB has the lowest level of defects and highest degree of graphitization, and AB‐modified graphite felt electrode (AB‐Ele) has the largest average pore diameter, smallest specific surface area and smaller charge transfer resistance. H2O2 production using AB‐Ele is the largest and reaches 567.7 mg L−1 at 180 min under a current density of 5 mA cm−2, and only decreases by 17.6% after 10 repeated uses. CONCLUSION Overall, rich oxygen‐containing functional groups such as C–O–C, COOH and CO, high degree of graphitization, suitable surface area and porosity as well as weak H2O2 adsorption performance are beneficial for the two‐electron oxygen reduction reaction to generate H2O2. AB‐modified graphite felt electrode exhibits good catalytic activity and reusability in H2O2 electrosynthesis, demonstrating promising application prospects. © 2024 Society of Chemical Industry (SCI).
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
坦率无剑完成签到,获得积分10
1秒前
xiaoze完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
HAL9000完成签到,获得积分10
1秒前
老刀完成签到,获得积分10
2秒前
lMiraclel完成签到,获得积分20
2秒前
ChenXinde发布了新的文献求助10
2秒前
虚心的冰巧完成签到,获得积分10
2秒前
lokiuiw完成签到,获得积分10
2秒前
顺利富完成签到,获得积分10
2秒前
democienceek完成签到,获得积分10
2秒前
ljl完成签到,获得积分10
3秒前
颜洛旋的应助被cc采纳,获得10
3秒前
伶俐向薇完成签到,获得积分10
3秒前
大个的应助被小雷al采纳,获得10
3秒前
Chinlu_Lee完成签到 ,获得积分10
4秒前
李健的小迷弟的应助被laola采纳,获得10
4秒前
建浩完成签到,获得积分10
4秒前
扶摇完成签到,获得积分10
4秒前
小巧的惜儿完成签到,获得积分10
5秒前
成就宛完成签到,获得积分10
5秒前
功不唐捐完成签到 ,获得积分10
5秒前
ggbond完成签到,获得积分10
5秒前
百香果完成签到 ,获得积分10
6秒前
执着如霜完成签到,获得积分10
6秒前
表示肯定发布了新的文献求助10
6秒前
Jkaaaaaa完成签到,获得积分10
6秒前
xzl123发布了新的文献求助10
6秒前
Momo完成签到,获得积分10
7秒前
开心盼秋完成签到,获得积分10
7秒前
春鹏完成签到,获得积分0
8秒前
疯狂学习的小聂完成签到,获得积分10
8秒前
ChenXinde完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
然然完成签到 ,获得积分10
9秒前
务实的亦巧完成签到,获得积分10
9秒前
YQ完成签到 ,获得积分10
10秒前
科目三的应助被王永文采纳,获得10
10秒前
nuantong1shy完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8130047
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9532379
关于积分的说明 21594861
捐赠科研通 7711889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3418072
关于科研通互助平台的介绍 2543760
邀请新用户注册赠送积分活动 2459275