黄小青/杨利明/徐勇AM：a-PdSe2 NPs实现高活性、选择性和稳定的H2O2合成

开发具有高活性、选择性和稳定性的高性能催化剂，对于H₂O₂电合成的实际应用至关重要，但仍面临着巨大的挑战。

基于此，厦门大学黄小青教授、华中科技大学杨利明研究员和广东工业大学徐勇教授（共同通讯作者）等人报道了非晶态PdSe₂纳米颗粒（a-PdSe₂ NPs）中Pd位点的低配位结构，可以显著促进H₂O₂的电催化合成。

测试发现，a-PdSe₂ NPs/C在不同pH值的电解质中的H₂O₂选择性超过90%。在氢电池电解槽中，在0.1 M KOH、0.1 M HClO₄和0.1 M Na₂SO₄中，H₂O₂的产率分别为3245.7、1725.5和2242.1 mmol g_Pd^-1 h^-1，是一种全pH值的H₂O₂电化学合成催化剂。此外，在0.1 M Na₂SO₄中富集2 h后，三相流池反应器中生成的H₂O₂可以达到1081.8 ppm。

DFT计算，研究和比较a-PdSe₂和c-PdSe₂的催化性能。与c-PdSe₂相比，a-PdSe₂不仅能在表面暴露更多的Pd活性位点，而且具有更好的本征导电性。

c-PdSe₂和a-PdSe₂的TDOS剖面表明，a-PdSe₂的Pd-d态和Se-p态比c-PdSe₂更接近费米能级，从而导致a-PdSe₂的连续导带和金属丰度。

a-PdSe₂能抑制O-O键的裂解，自发形成*OOH的反应中间体，生成能低至-0.49 eV。

在a-PdSe₂上ORR全反应过程中，所有的基本反应都是放热的，所有的反应步骤都能在零点处自发进行，保证了a-PdSe₂有效催化合成H₂O₂。结果表明，a-PdSe₂在4e⁻途径上表现出更高的过电位，从而更倾向于2e⁻ ORR。

c-PdSe₂首先需要克服0.24 eV的能量输入才能形成*OOH，而*OOH通过2e⁻和4e⁻途径进一步质子化需要分别高达0.44和1.60 eV。

c-PdSe₂更难以通过连续的质子化过程形成H₂O₂。a-PdSe₂向吸附的*O-OH转移0.39 e⁻，高于c-PdSe₂（0.32 e⁻），表明a-PdSe₂对*O-OH的吸附更强。

DFT计算表明，a-PdSe₂能够有效吸附*OOH中间体，同时抑制O-O裂解，进而增强对H₂O₂电合成的性能。

Low-Coordinated Pd Site within Amorphous Palladium Selenide for Active, Selective and Stable H₂O₂ Electrosynthesis. Adv. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adma.202208101.

https://doi.org/10.1002/adma.202208101.

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