과산화수소 (H₂O₂)

양극 생성물 (2전자 물 산화 반응, 2e-WOR 시스템); 가정용 표백제의 목표 분석물. Kim et al., ACS Omega (2025)의 합성 목표물로서 연구됨.

개요

FTO-fluorine-doped-tin-oxide 양극 상에서 CO₂가 보충된 희석 탄산염 용액 (10–20 mM Na₂CO₃) 내 2전자 물 산화를 통해 생성된 H₂O₂. 다른 CO₂ 팀 항목에서 다루는 CO₂ 환원 생성물 (CO, 포름산염, 메탄올, 에틸렌 카보네이트)과는 구별된다 — 여기서 CO₂는 환원 원료가 아니라, 양극 측의 계면 조절제 (산화 화학)로서 작용한다.

성능 (본 출처)

개념 증명용 흐름 전지 (20 cm² FTO, 120 mA, 6 mA cm⁻², 20 mL min⁻¹ 유량의 200 mL, CO₂ 예비포화 + 1000 cm³ min⁻¹ 전극 표면 버블링) 에서, 시스템은 30분 내 6.7 mM 및 60분 후 9.3 mM을 달성하였다. CO₂ 미적용 시: 1.14 mM (30분), 1.8 mM (60분) — 약 5.9× / 5.2× 향상 (see Kim et al., ACS Omega (2025), Conclusion, p. 7–8 → H₂O₂-concentration-electrochemical). 가정용 표백에는 ~6 mM이 요구되며, 이는 sodium-percarbonate를 물에 용해시켜 얻는 농도에 해당한다 — 본 현장 생산 경로가 대체하고자 하는 중앙집중식 생산물이다.

반응 메커니즘 맥락

CO₂-carbonate-mediated-2eWOR에 의해 생성되며, 선택성을 유도하는 제안된 중간체는 carbonate-radical-CO₃-dot이다 (작업 가설로, operando 확인은 미완료).