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相比于高能耗的蒽醌合成方法，通過電化學2e^- ORR反應合成H₂O₂是價格更加合理且更加安全的技術。但是從更加實用化的環境（中性體系，陰極使用空氣）ORR的反應動力學非常緩慢，而且缺乏足夠的O₂供應，這導致大電流密度高效率合成H₂O₂面臨非常大的挑戰。

有鑒于此，韓國科學技術研究院（KIST）Jong Min Kim研究員、Sang Soo Han研究員、韓國科學技術院（KAIST）Jae W. Lee教授、韓國基礎科學研究所（KBSI）Joonhee Moon等通過加入成孔劑進行CO₂還原，合成含有彎曲B₄C位點的介孔B摻雜碳催化劑，因此得到更好的傳質性能和優異的2e^- ORR。

本文要點：

（1）

通過實驗分析和理論計算之間的結合，驗證通過多孔碳形成了彎曲B₄C位點，因為與*OOH之間的相互作用比平面B₄C更低，因此在中性ORR催化反應中，彎曲B₄C具有優異的2e^- ORR選擇性和催化活性。

（2）

此外，多孔結構有助于提供氧氣，阻礙HER副反應，因此使用空氣能夠在150 mA cm^-2電流密度得到86.2 %的法拉第效率，O₂的利用效率達到印象深刻的86.2 %。這項研究為設計實用的高效率電催化H₂O₂催化劑提供策略。

參考文獻

Jae Won Choi, Ayeong Byeon, Sooyeon Kim, Chang-Kyu Hwang, Wenjun Zhang, Jimin Lee, Won Chan Yun, Sae Yane Paek, Jin Hyeung Kim, Giho Jeong, Seung Yong Lee, Joonhee Moon, Sang Soo Han, Jae W. Lee, Jong Min Kim, Mesoporous Boron-Doped Carbon with Curved B₄C Active Sites for Highly Efficient H₂O₂ Electrosynthesis in Neutral Media and Air-Supplied Environments, Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202415712

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202415712