革命性的H2O2生产：超薄纳米片展现出巨大的潜力

最近的研究表明，具有可控氧空位的超薄Bi4O5Br2纳米片在增强过氧化氢（H2O2）的压电催化生产方面的有效性，为传统方法提供了一种可行的、环保的替代方案。

过氧化氢（H2O2）是一种重要的化学原料，在许多工业和日常环境中有着广泛的应用。然而，工业蒽醌生产H2O2的方法充满了显著的缺点，包括高水平的污染和能源消耗。另一种方法是利用无处不在的机械能进行压电催化H2O2的释放，这提供了一种有前景的策略。尽管有潜力，但由于其能量转换效率不令人满意，这种方法面临着挑战。

Bi4O5Br2由于其独特的三明治结构、优异的化学稳定性、良好的可见光捕获能力和合适的能带结构，被认为是一种极具吸引力的光催化材料。由于其非中心对称的晶体结构，压电性能近年来开始进入研究人员的视野。然而，它作为一种高效的压电催化剂的潜力还远远没有被开发出来，特别是因为缺陷对Bi4O5Br2上的压电催化和压电催化H2O2产生的影响仍然很少。因此，机械能驱动的压电催化为纯水合成H2O2提供了一种极具吸引力的方法。

压电催化的突破

最近，中国地质大学黄洪伟教授领导的课题组报道了在具有适当氧空位的超薄Bi4O5Br2纳米片上取得优异的压催化H2O2析出性能，揭示了薄结构和氧空位共同提高压催化活性的机理。研究结果发表在《中国催化杂志》上。

通过调整水与乙二醇的比例，采用一步溶剂热法合成了氧空位浓度可控的超薄Bi4O5Br2纳米片。实验和理论计算表明，具有适当氧空位的Bi4O5Br2具有良好的压催化产H2O2性能。一方面，氧空位和薄结构极大地提高了Bi4O5Br2的压电性能和压电电位，促进了压电电荷的分离和转移；另一方面，氧空位促进氧在Bi4O5Br2表面的吸附和活化，导致反应途径的吉布斯自由能不断降低。因此，适当氧空位的Bi4O5Br2的压催化产H2O2性能高于其他常用的压催化剂。

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