省部共建国重室尹诗斌教授团队在5-羟甲基糠醛电氧化辅助制氢过程中的氢氧化物吸附位点方面取得进展

2024年06月18日 09:42  点击:[]

近日,省部共建国重室尹诗斌教授团队在5氧化镍-氧化铜异质结构中的内置电场可调节 5-羟甲基糠醛电氧化辅助制氢过程中的氢氧化物吸附位点方面取得进展,相关工作以"Built-in electric field in NiO-CuO heterostructures to regulate the hydroxide adsorption sites for 5-hydroxymethylfurfural electrooxidation assisted hydrogen production"为题,发表在《Journal of Colloid and Interface Science》上。

对反应分子具有合适吸附行为的催化剂的开发及其内部结构-吸附-催化活性关系的阐明对5-羟甲基糠醛(HMF)的电氧化至关重要。在这项工作中,专门设计了具有自发内置电场(BEF)的NiO-CuO异质结构,并用于调节OH-吸附位点,以释放HMF的活性位点进行HMF氧化反应(HMFOR)。利用x射线光电子能谱(XPS)和紫外光电子能谱(UPS)研究了BEF驱动电子抽运/积累的机理。电化学数据和理论计算表明,BEF调节了底物分子的吸附能和吸附位置,从而提高了HMFOR和析氢反应(HER)的性能。值得注意的是,NiO-CuO电极具有较高的2,5-呋喃二羧酸(FDCA)选择性(99.76%)和生成率(13.79 mmol gcat−1 h−1)。它只需要1.33 V就可以获得10 mA cm−2的电流密度,用于hmfor耦合的H2演化。本研究提出了一种通过调节反应性分子的吸附来辅助H2演化的新方法。

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