近日，化学与制药工程学院先进能源与器件团队在电催化还原制备过氧化氢方面取得新进展，在化学领域国际顶级期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》上发表了题为“Highly Selective Oxygen Electroreduction to Hydrogen Peroxide on Sulfur-doped Mesoporous Carbon”的研究论文。该论文第一作者为化工学院青年教师杜娟，通讯作者为化工学院陈爱兵教授。

针对无金属催化剂在电催化氧还原中惰性问题，该研究开发出具有垂直取向圆柱形介孔的硫掺杂碳球，在双电子氧还原路径制备过氧化氢反应中展现出突破性催化性能。该催化剂在-3.5 mA cm^-2电流密度下实现了>99%的过氧化氢选择性。基于流动池装置，优化后的催化剂展现出25 mmol g_cat^-1 h^-1的创纪录产过氧化氢效率。这种将原子级掺杂工程与介观结构设计相结合的新方案，实现了硫掺杂介孔碳上高选择性氧电还原制过氧化氢，不仅突破了碳基催化剂在选择性氧还原领域的性能瓶颈，更开辟了低成本、高稳定性催化材料理性设计的新维度，为开发应用于过氧化氢电合成系统的经济、耐用材料提供了可行的指导原则。

该研究成果得到国家自然科学基金区域联合重点项目、河北省重点研发计划、燕赵黄金台聚才计划（重点）等项目资金支持。

【论文链接】

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202503385