目前，約95%的H2O2是通過蒽醌法合成的，這種方法耗能大，耗時長，並產生許多副產物。 電化學氧還原反應（ORR）是一種多電子反應，可以通過四電子途徑形成H2O或通過雙電子途徑形成H2O2。 兩種途徑的反應機理都涉及*OOH反應中間體，產物是H2O還是H2O2取決於O-O鍵的還原程度，*OOH的單電子還原導致選擇性產生H2O2，但進一步還原為H2O。 因此，合理設計具有適當鍵合強度的催化劑是實現H2O2高效選擇性的關鍵。 基於此，張翠娟，天津大學跟鄒繼軍採用簡單的光化學金屬-有機沉積法在碳奈米片上製備了無定形NiOX，該方法對2E-orr製備H2O2具有較高的活性和選擇性。
研究人員系統地研究了 0催化劑在1 M KOH中的晶體結構、微觀結構和2電子氧還原反應（2E-ORR）活性的變化。 結果表明，非晶NiOX對2E-ORR具有高效和選擇性，起始電位為076 VRHE，H2O2選擇性為91%，在015-0.在 60 V 的寬電位範圍內，電子轉移次數約為 2 次2.效能優於大多數用於2E-orr的金屬氧化物基催化劑。 此外，該特性與碳奈米片的介孔結構密切相關。
實驗結果和密度泛函理論（DFT）計算表明，*OOH中間體更容易通過終止吸附在無定形Niox-C上，從而促進2E-ORR過程。 無定形Niox-C傾向於通過2E-過程以較低的過電位生成Ho2-，從而產生更高的H2O2選擇性。 本研究設計了金屬氧化物的結晶度和碳載體的孔隙結構，以提高其催化效能，為開發高效能、高價效比的2E-orr電催化劑提供了思路。
amorphous nickel oxides supported on carbon nanosheets as high-performance catalysts for electrochemical synthesis of hydrogen peroxide. acs catalysis, 2022. doi: 10.1021/acscatal.2c01829