科研讲座

基于结构调控的反应物活化与质子供给强化高效电合成H₂O₂

发表日期:2026-03-11 字体:【

题 目:基于结构调控的反应物活化与质子供给强化高效电合成H₂O₂

报告人:侯阳 教授

单 位:浙江大学

时 间:2026/3/11 16:00

地 点:综合楼二层228报告厅

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附简介:

侯阳,浙江大学长聘教授,求是教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,现任浙大宁波理工学院生物与化学工程学院院长,浙江大学氢能研究院副院长,浙江大学氢能研究院制氢技术中心主任,浙江大学“百人计划”入选者,英国皇家化学会会士,浙江省专家,浙江省高层次人才计划入选者(创新长期),浙江省“杰出青年”基金获得者,全国石油和化工优秀科技工作者,连续入选科睿唯安"全球高被引科学家",全球前2%顶尖科学家榜单,全球顶尖前10万科学家榜单。已在Nature Catal., Nature Rev. Clean Technol., Nature Commun., Joule, Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc.等国际权威期刊上发表学术论文300余篇,论文总被引用超过35,000余次,H因子为103,授权中国国家发明专利40余项。现担任Nano-Micro Letters等副主编,中国材料与试验团体标准委员会电解水制氢材料试验标准化分技术委员会副主任委员等。荣获中国颗粒学会自然科学奖一等奖等。

报告摘要:过氧化氢(H₂O₂)是重要的基础化学品,传统蒽醌法工艺复杂、能耗高、依赖有机溶剂,而绿色高效的电合成法长期受限于反应物活化与质子供给等关键步骤。本报告系统介绍了通过精准结构调控强化H₂O₂电合成的研究成果。在阴极氧还原路径中,通过S掺杂构建不对称Fe-N₃S₁配位结构,有效促进氧气分子活化与电子转移,显著提升了催化选择性与效率。针对质子供给瓶颈,引入B原子构筑B-O-Ni邻位配位结构,显著加速水解离动力学与质子传递速率,使催化剂在高电流密度条件下仍保持优异的选择性及稳定性。在阳极水氧化路径中,通过构建不饱和配位Bi位点,精准调控*OH中间体吸附行为,有效抑制析氧副反应,实现了高效、高选择性的H₂O₂电合成。研究还通过构建Pd亚纳米簇/NiTe₂异质结构,利用界面协同效应进一步强化水解离与质子供给能力,拓展了高效电合成H₂O₂的材料体系。该工作通过多层次催化剂结构调控策略,为解决H₂O₂电合成的关键科学问题提供了系统的理论指导与材料设计思路。


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