得益于O₃和H₂O₂较强的氧化性，通过电化学原位制备O₃和H₂O₂并将其用电降解污染物被认为是一种新型且高效的降解技术。在电解水阳极反应中，相较于OER反应，电解水产臭氧（EOP）表现出一个更高的过电势（1.51 V）。因此，高过电势成为了优异EOP电催化剂的必要条件。而对于阴极的氧还原反应（ORR）来说，生成H₂O₂的2e^- ORR则需要更低的反应电势（0.7 V）。因此，阴阳极上的不同电势趋向限制了O₃和H₂O₂的电化学协同制备。通过将催化剂改性以实现O₃和H₂O₂高选择性制备是新的思路，其中能够暴露不同指数晶面的多面体电催化剂可以为O₃和H₂O₂产生提供不同的反应位点。因此，合理设计具有适宜电位和可调控指数晶面的电催化剂以促进O₃和H₂O₂协同制备值得尝试。

       基于以上问题，浙江工业大学钟兴教授和王建国教授团队以“多尺度模拟-催化剂-膜电极-电反应器”为研究思路，近年来在阳极氧化、阴极还原分别制备臭氧和双氧水开展了系统研究，而同时产生臭氧和双氧水由于不匹配的电位和低选择性的限制，合理设计双功能电催化剂并同时用于原位电化学合成O₃和H₂O₂仍然是一个重大挑战。在该工作中，团队设计并合成具有不同指数晶面构建的Bi₆Pb_nO_x八角锥状电催化剂。特殊八角锥多面体结构以及Bi₂O₃和Bi₁₂Pb_0.89O_19.78之间的异质结界面有利于暴露出丰富的活性中心，且通过调节微晶面可以实现对EOP和2e^- ORR的不同反应活性。

       该成果以“Convex polyhedral nanocrystals with high-index and low-index microfacets for electrochemical co-production of ozone and hydrogen peroxide”为题发表于国际刊物《Chem Catalysis》。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2667109323002749?dgcid=author