《电化学合成过氧化氢高效催化剂设计》

胡觉

定价：119.00元

出版时间：2026-4

ISBN：978-7-5240-0517-9

内容简介

本书对H2O2应用场景、产业现状及合成方法进行了简述，介绍了电化学合成H2O2的2e ORR与2e WOR反应机理，通过具体实例探讨金属中心调控、缺陷工程、阳离子/阴离子掺杂、晶相控制及表面官能团修饰等策略对2e ORR催化剂性能的影响；针对2e WOR催化剂的稳定性难题，通过案例分析阐述材料设计与制备工艺的优化路径,开发2e WOR催化剂的高稳定化策略；进一步拓展至OER/2e ORR、2e WOR/2e  ORR双功能催化剂，探讨其在一体化器件中的应用潜力。

本书可供电催化、能源化学、绿色合成等领域的科研、教学及生产技术人员阅读，也可作为相关专业本科生和研究生的教学参考书。

目录

1绪论1

1.1H2O2的应用1

1.2H2O2产业发展现状2

1.2.1全球H2O2生产规模2

1.2.2中国H2O2生产规模3

1.3H2O2的主要制备方法4

1.3.1蒽醌氧化法4

1.3.2氢氧直接合成法6

1.3.3异丙醇氧化法7

1.3.4电化学合成法8

2过氧化氢电化学合成基础10

2.1二电子氧还原反应的基本原理10

2.2二电子氧还原反应催化剂的研究进展14

2.2.1二电子氧还原反应催化剂的研究进展概述14

2.2.2贵金属材料17

2.2.3碳基材料19

2.2.4有机框架材料23

2.2.5单原子材料26

2.2.6金属氧化物29

2.3二电子水氧化反应的基本原理42

2.4二电子水氧化反应催化剂的研究进展45

2.4.1二电子水氧化反应催化剂的研究进展概述45

2.4.2非贵金属氧化物46

2.4.3金属有机化合物50

2.4.4钙钛矿材料50

2.4.5其他材料55

2.5研究展望56

3金属氧化物2e ORR生产过氧化氢的潜力59

3.1概述59

3.2材料的制备及测试技术60

3.2.1材料的制备60

3.2.2材料结构表征方法61

3.2.3材料性能测试方法61

3.2.4密度泛函理论计算参数设置65

3.3材料的结构及性能65

3.3.1材料设计与结构分析65

3.3.2材料电化学性能分析70

3.3.3材料电催化机理探讨82

4三氧化钼的表面氧空位含量调控策略85

4.1概述85

4.2材料的制备及测试技术85

4.2.1材料的制备85

4.2.2材料结构表征方法86

4.2.3材料性能测试方法86

4.3材料的结构及性能86

4.3.1材料设计与结构分析86

4.3.2材料电化学性能分析93

5阳离子掺杂NiO的电子结构调控策略99

5.1概述99

5.2材料的制备及测试技术100

5.2.1材料的制备100

5.2.2材料结构表征方法100

5.2.3材料性能测试方法100

5.2.4密度泛函理论计算参数设置101

5.3材料的结构及性能101

5.3.1材料设计与结构分析101

5.3.2材料电化学性能分析112

5.3.3材料电催化机理探讨120

6阴离子掺杂NiO的吸附构型调控策略124

6.1概述124

6.2材料的制备及测试技术125

6.2.1材料的制备125

6.2.2材料结构表征方法125

6.2.3材料性能测试方法125

6.2.4密度泛函理论计算参数设置125

6.3材料的结构及性能126

6.3.1材料设计与结构分析126

6.3.2材料电化学性能分析132

6.3.3材料电催化机理探讨144

7氧化钨的晶相调控策略149

7.1概述149

7.2材料的制备及测试技术150

7.2.1材料的制备150

7.2.2材料结构表征方法150

7.2.3材料性能测试方法151

7.2.4密度泛函理论计算参数设置151

7.3材料的结构及性能151

7.3.1材料设计与结构分析151

7.3.2材料电化学性能分析158

7.3.3材料电催化机理探讨162

8g��C3N4的表面功能基团调控策略165

8.1概述165

8.2材料的制备及测试技术166

8.2.1材料的制备166

8.2.2材料结构表征方法166

8.2.3材料性能测试方法166

8.3材料的结构及性能166

8.3.1材料设计与结构分析166

8.3.2材料电化学性能分析171

92e WOR催化剂的高稳定化策略181

9.1概述181

9.2材料的制备及测试技术182

9.2.1材料的制备182

9.2.2材料结构表征方法182

9.2.3材料性能测试方法182

9.2.4密度泛函理论计算参数设置183

9.3材料的结构及性能184

9.3.1材料设计与结构分析184

9.3.2材料电化学性能分析188

9.3.3材料电催化机理探讨192

10钙钛矿氧化物的B位点调控策略197

10.1概述197

10.2材料的制备及测试技术198

10.2.1材料的制备198

10.2.2材料结构表征方法198

10.2.3材料性能测试方法198

10.2.4密度泛函理论计算参数设置198

10.3材料的结构及性能199

10.3.1材料设计与结构分析199

10.3.2材料电化学性能分析202

10.3.3材料电催化机理探讨207

11催化剂的2e ORR/OER双功能化策略211

11.1概述211

11.2材料的制备及测试技术212

11.2.1材料的制备212

11.2.2材料结构表征方法213

11.2.3材料性能测试方法213

11.3材料的结构及性能214

11.3.1材料设计与结构分析214

11.3.2材料电化学性能分析218

12镍的局域配位工程调控策略225

12.1概述225

12.2材料的制备及测试技术226

12.2.1材料的制备226

12.2.2材料结构表征方法226

12.2.3材料性能测试方法227

12.2.4密度泛函理论计算参数设置227

12.3材料的结构及性能228

12.3.1材料设计与结构分析228

12.3.2材料电化学性能分析233

12.3.3材料电催化机理探讨249

参考文献255