控制氧气在阴极上发生2电子还原(2e-ORR)过程可以实现电化学法制备过氧化氢(H2O2),从而满足现场制备低浓度H2 O2水溶液的需求.已有研究表明氮或磷元素掺杂的碳基材料作为阴极有助于提高2e-ORR过程选择性,然而其作用机理尚有争论.本研究以尿素为氮源、磷酸为磷源使用水热法对于氧化石墨烯(GO)进行改性,探究了不同掺杂方式(投料顺序、比例等)对改性GO的结构、电化学性能及电解制备H2 O2效率的影响,并从改性GO中N、P元素的存在形式及其催化2e-ORR性能之间的构效关系角度进行了系统讨论.

以FTO镀层电极为基体,经电沉积制得BiOI镀层后化学法转化得到BiVO4电极,并以BiVO4电极为阳极催化水分子发生二电子氧化过程产生过氧化氢.研究结果表明,碳酸氢盐作为电解质溶液时,对过氧化氢的产生有促进作用.测定结果表明,在2 mol·L-1 KHCO3溶液中,在3.39 V(vs RHE)阳极电位下电解,则过氧化氢的生成速率最高,达到3.73×10-7 mol·cm-2·min-1;在3.19 V(vs RHE)阳极电位下电解,则电流效率最高达到10.13％;电极连续使用寿命达到240 min以上.