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Resumo Materiais à base de carbono têm sido utilizados como catalisadores eficazes para a eletrossíntese de peróxido de hidrogênio via reação de redução de oxigênio com dois elétrons (2 e ORR), no entanto, a seletividade e produtividade insuficientes ainda impedem aplicações industriais mais amplas. Neste trabalho, relatamos o material de carbono grafítico ativado pelo motivo Fe−O4, que possibilitou a eletrossíntese de H2O2 altamente seletiva, operando a altas densidades de corrente com excelente propriedade de anti-envenenamento. No teste de produção em larga escala, a concentração de H2O2 acumulou 8,6% em 24 horas e a taxa de produção correspondente de 33,5 mol g cat−1 h−1 superou todos os materiais previamente relatados. Um modelo teórico respaldado por caracterização in situ verificou o α-C ao redor do motivo Fe−O4 como o real local de reação em termos de aspectos termodinâmicos e cinéticos. A estratégia de ativar o local de reação do carbono por um centro metálico via ponte oxo fornece insights inspiradores para o design racional de materiais de carbono para catálise heterogênea.
Zhang et al. (Sat,) estudaram essa questão.