电合成 H₂O₂ 是一种很有前途的替代能源密集型蒽醌工艺的方法。氮掺杂碳负载过渡金属 (M−N−C) 是一种催化活性高的非贵金属催化剂，尤其是 Co−N−C 催化剂是当前电合成 H₂O₂ 的研究热点。

　　然而，由于 Co−N−C 的制备条件，催化性能等问题的探究不足，简单及低成本制备高活性、高选择性和高稳定性的用于电合成 H₂O₂ 的 Co−N−C 催化剂仍是当前该领域的重大挑战。

　　ZIF-67 衍生的 Co−N−C 催化剂活性高，通过结构调控可以有效提高其电合成 H₂O₂ 的选择性。但 Co−N−C 的实际应用面临着多方面尚未解决的严峻问题和挑战，金属离子会析出导致活性位点减少电催化活性降低，H₂O₂ 会发生副反应等。

　　因此，设计并制备高活性、高选择性、高稳定性的新型阴极催化剂是电合成 H₂O₂ 实用化需要解决的挑战。

　　华中科技大学王得丽教授团队通过调节原位生长的 Co−N−C 的结构使电极以两电子氧还原反应途径生成 H₂O₂，表面疏水性处理可以加速氧气传输，提高电极稳定性，减缓 H₂O₂ 的分解。该电极可以大规模生产并实现原位合成的 H₂O₂ 用于有机污染物的降解，助力更多应用需求。

　　亮点二：PTFE 处理可以提高电极表面疏水性，PTFE 疏水层可以加速氧气的传输，减缓 H₂O₂ 对电极的腐蚀和Co的流失以及 H₂O₂ 的分解。

　　亮点三：双阴极体系用于有机染料的降解无需 Fe²⁺ 盐化学试剂的加入，可以在全 pH 范围溶液中工作，该技术具有环保无污染和优异的可逆性的优点。

　　图 1.(a) 传统的阴极和 (b) 新型阴极示意图。(c) 双阴极用于降解有机污染物的示意图。

　　华中科技大学教授/博士生导师。获湖北省“化学化工青年创新奖”、中国表面工程协会“中表镀-安美特青年教师奖”。研究领域为新型电化学能源与环境材料的设计以及性能优化。在 Nat. Mater.、JACS 等期刊上发表 SCI 论文 100 余篇，获授权美国发明专利 2 项、中国发明专利 10 项。主持国家自然基金、湖北省科技晨光计划等项目。担任《J. Chem. Phys.》副主编，担任《电化学》、《储能科学与技术》、《Chin. Chem. Lett.》、《Nano Mater. Sci.》、《Energy & Fules》、《J. Phys. Energy》编委。

　　本课题组自2013年初开始组建，目前有教授1名（中组部计划和教育部新世纪优秀人才支持计划），博士后2名，博士生4名，硕士生6名。研究方向集中在先进电化学能源材料的结构设计与性能优化，主要包括燃料电池电极材料，高比能电池电极材料以及产业化应用等。

　　本团队科研经费充足，团队学术气氛浓厚。团队成员朝气蓬勃、关系融洽，是一个团结奋进的大集体，欢迎有志于从事科研工作的硕士、博士研究生加盟！