吴明铂/王玉珏Appl. Catal. B.: 超好氧电极促进电化学氧还原制过氧化氢

超好氧电极具有极高的气体亲和力，因此当它们浸入水中时，可以在其纹理表面保留一定量的空气。最大化水下固/液/气三相界面对于在使用超好氧电极的电解过程中实现ORR到H2O₂的高动力学至关重要。

中国石油大学(华东)吴明铂和清华大学王玉珏等人调查了电极润湿性对超好氧电极电解过程中氧还原反应(ORR)产生的过氧化氢(H₂O₂)的影响。

吴明铂/王玉珏Appl. Catal. B.: 超好氧电极促进电化学氧还原制过氧化氢

由于PTFE的高表面粗糙度和疏水性，CB-PTFE电极表现出超亲气性，并在浸入水中时在其多孔表面保留了准连续的气膜。在阴极极化时，水部分侵入CB-PTFE电极的孔中，导致电极润湿状态从初始UC状态快速转变为UWC状态。

水侵入增加了电极、气体和电解质之间的三相界面(固/液/气三相TPCL)，这促进了ORR到H₂O₂中涉及的界面电子转移过程。当电极处于水下(UWC)状态时，它可以快速吸附氧气微泡，从而显着增强氧气传输，且有效抑制了H₂O₂的进一步还原。因此，H₂O₂的高ORR电流和电流效率(CE)可以在UWC状态下获得生产。

该研究结果表明，电极润湿状态的演变在用超好氧电极电解期间从ORR产生H₂O₂中起着关键作用。

通过仔细控制施加的电流密度和其他工艺参数(例如，氧气保留率)以平衡氧气消耗和转移的速度，可以保持稳定的UWC状态，从而在使用超好氧CB-的电解过程中最大限度地产生H₂O₂聚四氟乙烯电极。

Maximizing Electrochemical Hydrogen Peroxide Production from Oxygen Reduction with Superaerophilic Electrodes. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120655

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吴明铂/王玉珏Appl. Catal. B.: 超好氧电极促进电化学氧还原制过氧化氢

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