H₂O₂是化工和环境领域广泛使用的氧化剂，也是一种能源载体。工业上采用蒽醌法合成H₂O₂，这种方法操作繁琐、能耗高、且不能原位合成。电还原O₂是一种非常有吸引力的原位产H₂O₂方法，但缺乏高效、经济的电催化剂。本研究利用MOF碳化、氢化制备的多级孔碳比表面积大、孔隙率高、缺陷和sp³-C多的特点，实现了在低电压、较宽的pH值（1~7）范围内快速、选择性的产H₂O₂，其产H₂O₂选择性比非贵金属催化剂显著提高，产H₂O₂速率比已报道的电催化剂高1~2数量级，且电流效率较高。在电还原O₂产H₂O₂的过程中，缺陷位点和sp³-C可以充当O₂吸附和还原反应的活性位点，缺陷能促进产H₂O₂中间产物*HO₂的累积，同时高的比表面积和三维多孔结构有利于提供更多暴露的催化位点，加速反应物扩散到催化剂表面和H₂O₂的排出。该研究基于非金属碳开发了一种高活性和高能效的新型产H₂O₂催化剂，对如何设计高效的非金属或全碳电催化剂具有理论指导作用。该工作发表于Angew. Chem. Int. Ed. (2015, 54, 6837-6841): .

供稿：何欣