近日，鄭州大學材料科學與工程學院張佳楠教授團隊在雙氧水電合成方面取得積極進展。研究成果以題為“Enhanced Electron Delocalization Induced by Ferromagnetic Sulfur doped C₃N₄ Triggers SelectiveH₂O₂Production”發表在國際頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。論文共同第一作者為鄭州大學材料科學與工程學院博士研究生徐斯然、于躍，通訊作者為張佳楠教授，鄭州大學為唯一通訊單位。

過氧化氫（H₂O₂）是一種高效的、生態友好的氧化劑，對化學和醫療行業都有重要貢獻。高能耗的蒽醌循環過程是目前大規模H₂O₂工業生產的主要方案，但該工藝存在能效低、殘留有機廢物再處理以及散裝過氧化氫運輸存在危險等缺點。雙電子氧還原（2e^-ORR）電催化轉化H₂O₂因其環境友好的優點和通過設備可現場生產H₂O₂的能力，為綠色H₂O₂合成提供了一種前景廣闊的替代方法。張佳楠教授團隊以摻硫的富缺陷石墨氮化碳（S-Nv-C₃N₄）材料為模型，提出了一種通過增強超薄二維氮化碳納米片的鐵磁性來促進局部電子極化的策略。該工作不僅成功實現了大批量（實驗室制備一次100克）高選擇性催化劑的制備技術，并且催化劑產率高達4.52 mol/g/h，累計產生近0.04 mmol/L H₂O₂（一度電能產生540 g (0.06 mmol) H₂O₂），顯著推動了高產率低能耗H₂O₂合成新技術的發展。

該研究得到了國家自然科學基金、河南省科技研發計劃聯合重點項目、鄭州大學人才項目等項目的支持。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202407578