[发明专利]炭基电催化剂与TS-1热催化剂串联的方法及其在电催化氧还原原位制环氧丙烷中的应用

摘要

本发明提供一种炭基电催化剂与TS‑1热催化剂串联的方法及其在电催化氧还原原位制环氧丙烷中的应用。在阴极侧，炭基电催化剂为氧还原产H2O2催化剂，炭基电催化剂与热催化剂TS‑1串联，协同作为阴极侧催化剂；同时，向阴极侧通入氧气和丙烯，氧气首先在炭基电催化剂的作用下，还原产生H2O2；随后产生的H2O2与阴极侧的TS‑1结合，原位环氧化丙烯制备环氧丙烷。本发明将炭基电催化剂与TS‑1串联，以及将氧还原制H2O2与丙烯环氧化反应耦合，实现氧还原产生的H2O2原位催化丙烯环氧化制环氧丙烷，在流动电解池中环氧丙烷产量达11.68mmolgcat‑1h‑1；制备了高活性、高选择性的过渡金属单原子掺杂介孔炭，使H2O2选择性可达94％，法拉第效率接近100％，H2O2产率高达519mmolgcat‑1h‑1。