हाइड्रोजन पेरोक्साइड की दिशा में इलेक्ट्रोकैमिकल ऑक्सीजन न्यूनीकरण के लिए उत्प्रेरक डिज़ाइन

सार सटीक इलेक्ट्रोकैमिकल संश्लेषण ने वातावरणीय परिस्थितियों में नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग के लिए उभरते अवसर प्रदान किए हैं। कई आशाजनक प्रणालियों में, कैथोडिक ऑक्सीजन न्यूनीकरण प्रतिक्रिया (ORR) से हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) का उत्पादन पिछले दशकों में बढ़ती बाजार मांग और इलेक्ट्रोकैटेलिसिस क्षेत्र में ORR की महत्वपूर्ण भूमिका के कारण उल्लेखनीय रुचि को आकर्षित कर रहा है। यह कार्य 2e - ORR से H2O2 संश्लेषण के लिए कैथोडिक सामग्रियों में हालिया प्रगति का वर्णन करता है। Pt का उपयोग करते हुए, ट्यूनिंग नॉब्स का अवलोकन किया जाता है, जिसमें ऑक्सीजनयुक्त प्रजातियों की अंतर्निहित बंधन शक्ति, मध्यवर्ती प्रसार पथ और Pt–Pt समुच्चय का पृथक्करण शामिल है जो 4e - कुल न्यूनीकरण से 2e - ORR मार्ग को सक्षम बनाता है। इस ज्ञान को अन्य संक्रमण धातु प्रणालियों पर सफलतापूर्वक लागू किया गया है और यह गतिविधि और चयनात्मकता दोनों पर संतुलित सुधार के साथ अधिक कुशल मिश्र धातु उत्प्रेरक की खोज की ओर ले जाता है। इसके अलावा, कार्बन-आधारित सामग्रियों पर मेसोस्ट्रक्चर इंजीनियरिंग और हेटेरोएटम्स डोपिंग रणनीतियों की समीक्षा की जाती है, जो पूर्ण कार्बन साइटों की तुलना में H2O2 उत्पादन दक्षता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाते हैं। अंत में, विकसित उत्प्रेरकों को प्रयोगशाला पैमाने के परीक्षणों से पायलट प्लांट संचालन में स्थानांतरित करने की भविष्य की दिशा और चुनौतियों का संक्षिप्त अवलोकन किया गया है।