【Angew. Chem.】大连化物所吴忠帅/内蒙古大学刘健：N/O双掺杂多级孔碳纳米反应器实现工业级H₂O₂电合成

背景：两电子氧还原反应是实现过氧化氢绿色电化学合成的关键路径，但碳基材料存在对中间体吸附弱和传质效率低的问题。研究目的：通过元素掺杂和孔结构工程协同设计，制备高性能催化剂以实现工业级H₂O₂电合成。结论：以ZIF-8为前驱体制备的N/O双掺杂多级孔碳纳米反应器，在宽电位范围内H₂O₂选择性约90%，流动池中电流密度超过-200 mA cm⁻²，法拉第效率达92.8%，产率为17.3 mol g⁻¹ h⁻¹，并具有100小时稳定性。理论计算和模拟表明，N掺杂提升活性，氧官能团优化选择性，多级孔结构强化传质，协同作用机制显著提升了催化性能。