两电子氧还原电催化合成过氧化氢的研究进展

过氧化氢(H₂O₂)是一种环境友好的通用氧化剂，被广泛应用于化学合成、废水处理以及纸浆和纺织品漂白等领域。当前工业大量合成H₂O₂主要采用蒽醌法，该方法能耗高，工艺步骤多，三废排放大且产物储运过程中存在安全隐患。利用电催化剂将氧气在阴极侧进行两电子氧还原反应(2e^-ORR)可实现按需现场合成H₂O₂,是近年来广受关注的一种方法。电催化剂的活性、选择性和稳定性直接决定了2e^-ORR的反应效率。本文简要介绍了2e^-ORR机理及催化剂性能评价方法，主要综述了用于2e^-ORR合成H₂O₂的贵金属基和碳基催化剂在结构优化、组成掺杂、活性位点调控和表/界面设计等方面的重要研究进展，在此基础上就电催化合成H₂O₂存在的挑战和未来需要解决的关键问题进行了展望。