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通過離子交換膜（IX membranes）分開的雙反應器電解槽實現可持續的電催化ORR合成H₂O₂。但是開發不含IX膜的電解槽受限于生成的H₂O₂在陽極發生分解。

有鑒于此，北京大學楊武霖研究員等報道一種氣泡屏蔽策略，這種策略使用價格便宜的聚四氟乙烯疏水多孔層（HPL）修飾陽極，產生豐富的位點產生氧氣氣泡，顯著的阻礙電解液中的H₂O₂分解。

本文要點：

（1）

相比于沒有氣泡屏蔽的陽極，這種氣泡屏蔽策略使得H₂O₂產量增加~600 %。在陽極和陰極都修飾HPL層的情況，40 mA cm^-2電流密度下生成的H₂O₂濃度達到10.05±0.05 g L^-1。使用HPL覆蓋修飾的電極設計的太陽能消毒器在60 min內實現>99.9 %的大腸桿菌失活。

（2）

這種創新的策略實現了不含IX膜的電解槽在電催化反應過程中得到高濃度H₂O₂，為調節三相界面提供幫助，有可能應用于其他電催化領域。

參考文獻

Yi, K., Li, C., Hu, S. et al. High H₂O₂ production in membrane-free electrolyzer via anodic bubble shielding towards robust rural disinfection. Nat Commun 16, 1893 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-57116-x

https://www.nature.com/articles/s41467-025-57116-x