Tuning the ratio of Bi/Bi2O3 in Bi/PNC nanosheet for high-efficiency electrosynthesis hydrogen peroxide

电合成 催化作用 选择性 纳米片 化学 过氧化氢 无机化学 电解 电解质 化学工程 核化学 电化学 电极 有机化学 工程类 物理化学
作者
Zhikang Bao,Jinyan Zhao,Shijie Zhang,Xiaoge Peng,Yizhen Shao,Chenghang Jiang,Zaixiang Xu,Xing Zhong,Zihao Yao,Jianguo Wang
出处
期刊:Nano Research [Springer Nature]
卷期号:16 (7): 9050-9058 被引量:24
标识
DOI:10.1007/s12274-023-5682-2
摘要

Electrocatalytic two-electron oxygen reduction reaction (2e− ORR) is a promising method for producing green and sustainable H2O2 but lacks high selectivity and yields electrocatalysts. And it is critical to develop catalysts that meet industrial demands. Herein, we report the different ratios of Bi0/Bi3+ supported on a phosphorus, nitrogen, and carbon nanosheet (Bi/PNC), which can reduce O2 to H2O2 with high selectivity (up to 97.75% at 0.4 VRHE) in 0.1 M KOH electrolyte and retain 97% selectivity even after 100 h electrolysis. Then a homemade flow-cell system was built for electrocatalytic production of H2O2 under an O2 atmosphere using an improved gas diffusion electrode. The Bi/PNC-4 can achieve a high H2O2 yield of 2.76 mol·g catalyst −1 ·h−1 (alkaline), 5.29 mol·g catalyst −1 ·h−1 (neutral), and 3.50 mol·g catalyst −1 ·h−1 (acid) in universal pH conditions. The in-situ generated H2O2 can function as a degradation agent for efficiently degrading pesticides and antibiotics. The outstanding selectivity and activities are attributed to the synergistic effects of Bi0 and Bi3+ that promote proton-coupled reduction of O2 to OOH* (ΔGOOH* = 4.27 eV), and the formation of H2O2. The fast yield of H2O2 on Bi/PNC catalysts in flow-cell provides a promising path of electrocatalytic 2e− ORR for practical H2O2 production.
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
CodeCraft应助yangts2021采纳,获得10
刚刚
科研通AI6应助Ca采纳,获得10
刚刚
NSZM980504完成签到,获得积分10
刚刚
bb发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
独特伟泽发布了新的文献求助10
1秒前
Jasper应助王小橘采纳,获得10
1秒前
干净紫安发布了新的文献求助10
1秒前
俊逸幻柏发布了新的文献求助10
1秒前
李健的小迷弟应助包子采纳,获得10
1秒前
怕黑寻梅完成签到,获得积分10
2秒前
123发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
小华完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
solar@2030发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
蓝天应助简单的如南采纳,获得10
3秒前
小马甲应助满意海之采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
浮游应助cheng采纳,获得10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
yy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
mjtsurgery完成签到,获得积分10
5秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
5秒前
H里波特发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
理想三寻完成签到,获得积分10
5秒前
情怀应助机灵芷容采纳,获得10
5秒前
hbutsj发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
温暖白容发布了新的文献求助10
6秒前
小蘑菇应助高高曼彤采纳,获得10
7秒前
鹿梦完成签到,获得积分10
7秒前
傲娇老四发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Hello应助张大泽同学采纳,获得10
7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
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exploring Nostalgia 500
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5668030
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4889242
关于积分的说明 15123064
捐赠科研通 4826923
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2584432
邀请新用户注册赠送积分活动 1538259
关于科研通互助平台的介绍 1496590