工业电流密度下用于电合成纯过氧化氢的结构适应性单原子镍催化剂！Nature Communications

通过两电子氧还原反应制备高纯过氧化氢（H₂O₂）是可持续化工合成的重要发展方向。然而，人们对电解过程中活性位点不可避免的重构现象仍缺乏本质认知，阻碍了兼具高活性与高稳定性的双功能电催化剂的开发。近日，同济大学Hongying Zhao报道了一种具有反应条件下自调控能力的结构自适应型电催化剂。

文章要点

1）以一系列硼/氮配位的镍单原子催化剂（NiBₓNᵧ）为模型体系，探究其结构柔性演化规律。在外加电位作用下，催化剂在反应初期发生从Ni⁺⁰·⁹⁸-B₂N₂到Ni⁺⁰·⁹⁸-B₁N₂的结构演变；作为真实活性位点的Ni⁺⁰·⁹⁸-B₁N₂，其Ni-B键与Ni-N键长通过B/N配位发生自调控，实现界面电子的重新分布，进而显著提升Ni位点的本征活性与稳定性。当电位撤去后，催化剂可恢复至初始的Ni-B₂N₂构型。

2）在工业电流密度下，该催化剂的H₂O₂产率高达9320 mmol g_催化剂⁻¹ h⁻¹，可连续稳定产出质量分数约5 wt%的H₂O₂溶液超过300小时。本研究阐明了H₂O₂电合成过程中动态重构与性能增强之间的构效关系。

参考文献

Wang, Z., Jia, H., Xie, A. et al. Structure-adaptive single-atom nickel catalysts for pure hydrogen peroxide electrosynthesis at industrial current density. Nat Commun (2026).

DOI：10.1038/s41467-026-71120-9

https://doi.org/10.1038/s41467-026-71120-9

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