近日，鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院張佳楠教授團(tuán)隊(duì)在雙氧水電合成方面取得積極進(jìn)展。研究成果以題為“Enhanced Electron Delocalization Induced by Ferromagnetic Sulfur doped C₃N₄ Triggers SelectiveH₂O₂Production”發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。論文共同第一作者為鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生徐斯然、于躍，通訊作者為張佳楠教授，鄭州大學(xué)為唯一通訊單位。

過(guò)氧化氫（H₂O₂）是一種高效的、生態(tài)友好的氧化劑，對(duì)化學(xué)和醫(yī)療行業(yè)都有重要貢獻(xiàn)。高能耗的蒽醌循環(huán)過(guò)程是目前大規(guī)模H₂O₂工業(yè)生產(chǎn)的主要方案，但該工藝存在能效低、殘留有機(jī)廢物再處理以及散裝過(guò)氧化氫運(yùn)輸存在危險(xiǎn)等缺點(diǎn)。雙電子氧還原（2e^-ORR）電催化轉(zhuǎn)化H₂O₂因其環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)和通過(guò)設(shè)備可現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)H₂O₂的能力，為綠色H₂O₂合成提供了一種前景廣闊的替代方法。張佳楠教授團(tuán)隊(duì)以摻硫的富缺陷石墨氮化碳（S-Nv-C₃N₄）材料為模型，提出了一種通過(guò)增強(qiáng)超薄二維氮化碳納米片的鐵磁性來(lái)促進(jìn)局部電子極化的策略。該工作不僅成功實(shí)現(xiàn)了大批量（實(shí)驗(yàn)室制備一次100克）高選擇性催化劑的制備技術(shù)，并且催化劑產(chǎn)率高達(dá)4.52 mol/g/h，累計(jì)產(chǎn)生近0.04 mmol/L H₂O₂（一度電能產(chǎn)生540 g (0.06 mmol) H₂O₂），顯著推動(dòng)了高產(chǎn)率低能耗H₂O₂合成新技術(shù)的發(fā)展。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、河南省科技研發(fā)計(jì)劃聯(lián)合重點(diǎn)項(xiàng)目、鄭州大學(xué)人才項(xiàng)目等項(xiàng)目的支持。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202407578