缺陷型SnSe纳米片在常温常压下高效催化水与氧合成过氧化氢(H2O2)

为解决工业蒽醌法合成过氧化氢(H2O2)的高能耗问题，研究人员开发了基于缺陷型SnSe纳米片的非均相催化体系。该研究首次实现在常温条件下仅以H2O和O2为原料、无需外加能量或助催化剂的H2O2合成，获得2.6 mmol g?1 h?1的产率，并实现50小时连续稳定生产，为绿色化学合成提供了创新范式。

　　

在化工领域，过氧化氢(H₂O₂)作为重要的工业化学品和能源载体，传统依赖高能耗的蒽醌法生产。这项突破性研究揭示了含锡空位的硒化锡(SnSe)纳米片在常温常压下展现出的非凡催化活性——无需光/电刺激或牺牲试剂，即可驱动水(H₂O)与氧(O₂)分子高效转化为H₂O₂。实验数据显示，40°C时催化体系可达2.6 mmol g^?1 h^?1的峰值产率，室温流动反应器中更维持0.3 mmol l^?1的稳定输出超50小时。

深入机理研究表明，锡空位缺陷引发的动态过程是关键：首先诱导H₂O分子逐步解离，随后激活O₂分子，配合SnSe纳米片表面的可逆重构，最终实现H₂O₂的持续释放。这项发现不仅为过氧化氢的绿色合成开辟了新路径，更为涉及水活化的催化反应体系提供了普适性设计思路。