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过氧化氢（H2O2）作为一种绿色氧化剂被广泛应用于各个行业。传统的H2O2生产方法蒽醌法工艺复杂、能耗高、会产生大量的有毒副产物,且高浓度的H2O2在运输过程中易发生爆炸。O2电还原生产H2O2可现场产用,避免运输造成的危险和成本,反应过程绿色温和、易于控制。相比于传统膜电极,气体扩散电极内部可形成三相反应界面,O2无需溶解在电解质溶液中,具有大量生产H2O2的潜力。针对电极催化剂成本高、制备过程复杂的问题,本研究开发了一种使用活性焦制备气体扩散电极的方法,原料价格低廉,制备工艺简单。试验结果表明,该电极可高效催化H2O2电化学合成。本文探究了操作参数对体系效率的影响,并对该电极进行了改性探索。主要研究内容和结论如下:使用煤基活性焦制备气体扩散电极并探究了电极制备条件对其性能的影响。XPS测试结果表明,原始煤基活性焦含有一定量氧官能团和碳缺陷,且氧官能团中C=O和-COOH含量较多。氮吸附测试结果表明,该活性焦具有介孔结构,有利于物质的扩散。电化学表征结果表明,该活性焦对O2具有明显的催化还原能力和优秀的二电子选择性。H2O2电化学合成测试结果显示,该电极可高效催化H2O2合成,90 min后H2O2积累量为746.97 mg/L,在同类研究中处于较高水平。随着催化层聚四氟乙烯添加量的增加,电极催化性能先升高后降低;随着活性焦粒径增大电极性能逐渐降低。稳定性试验结果表明,随着反应次数增加,电极性能逐渐下降。优化了试验操作参数,进一步提高体系效率。对气体扩散电极进行了改性探索。使用不同浓度Fenton试剂对活性焦进行氧化处理,并使用H2还原活性焦作为对比,探究了氧官能团和孔隙结构对电极性能的影响。测试结果表明,随着Fenton试剂浓度增加,活性焦氧化程度增强,C=O和-COOH含量增加,但氧化作用导致活性焦比表面积和介孔孔容减小。H2还原活性焦氧含量略有下降,还原后碳缺陷减少。接触角测试结果表明,随着氧化程度的增强,材料亲水性逐渐增强。电化学表征显示氧化和还原后的活性焦电催化性能均降低,且改性后反应路径发生改变,随着氧化程度的增加四电子路径逐渐占优,而H2还原活性焦仍为二电子反应路径。使用改性后活性焦制备气体扩散电极进行H2O2电化学合成测试,结果表明过度氧化与还原均不利于气体扩散电极内三相界面的建立,从而不利于H2O2的合成。