Unlocking the Synergistic Dual-Active Site Mechanism by Loading Pd Single Atom onto α-MnO 2 for Efficient Electrocatalytic Epoxidation

催化作用 活动站点 Atom(片上系统) 对偶(语法数字) 电催化剂 化学 机制(生物学) 组合化学 材料科学 纳米技术 电化学 计算机科学 电极 物理 物理化学 有机化学 嵌入式系统 量子力学 文学类 艺术
作者
Ziru Wang,Yali Zhao,Peng Liu,Junjun Li,Yu Zhang,Degao Wang,Peilei He,Zhicheng Zhang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:15 (14): 12157-12167 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acscatal.5c02783
摘要

The electrocatalytic epoxidation of olefins using water as the oxygen source represents a promising strategy for the production of sustainable epoxides under ambient conditions. However, its practical application remains hindered by low efficiency, primarily due to the competitive oxygen evolution reaction in the current pathways. In this study, we report a single-atom Pd catalyst supported on α-MnO 2 (Pd 1 /MnO 2 ) that facilitates the electrocatalytic epoxidation of cyclooctene via a dual-site mechanism. This so-called oxide path mechanism (OPM) enables *O and *cyclooctene to accumulate on Pd and Mn sites, respectively, allowing their direct coupling to generate cyclooctene oxide. The Pd 1 /MnO 2 catalyst achieved high faradaic efficiency (>70%) up to a current density of 16.1 mA cm –2 (1.4 V vs Fc/Fc + ), which is much higher than those of MnO 2 (28.9%) and PdO (30.2%), respectively. A series of experiments were conducted to identify the adsorption sites for each reactant and detect reaction intermediates, thereby validating the proposed OPM pathway. Density functional theory calculations further confirmed the mechanism by demonstrating a reduced energy barrier for the reaction. This work underscores the distinct reaction pathways enabled under electrochemical conditions and provides new insights into the design of advanced electrocatalysts for olefin epoxidation using water as an oxygen source.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
在水一方的应助被wuxiaochen采纳,获得10
刚刚
桐桐的应助被yanwu采纳,获得10
刚刚
Pan发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
lsbrc完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研通AI6.2的应助被Nathaniel采纳,获得10
2秒前
2秒前
冷艳又菱完成签到,获得积分10
3秒前
四季刻歌完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
akey完成签到 ,获得积分10
4秒前
清爽的柜子完成签到,获得积分10
4秒前
HuMin发布了新的文献求助10
4秒前
充电宝的应助被北望采纳,获得10
4秒前
MZCCaiajie完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
Angela完成签到,获得积分10
8秒前
CBP完成签到,获得积分10
8秒前
i坤完成签到,获得积分10
8秒前
黄111完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
风中松鼠发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Daodao完成签到 ,获得积分10
9秒前
简单石头完成签到,获得积分10
11秒前
滴滴答答的应助被武林高手采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
哟252发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Orange的应助被cecily采纳,获得10
13秒前
Echo发布了新的文献求助10
13秒前
得意黑完成签到,获得积分10
13秒前
清脆凝竹完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
蒲公英完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Mathematical models in hydrology 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8078559
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9495761
关于积分的说明 21389868
捐赠科研通 7646805
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400696
关于科研通互助平台的介绍 2530111
邀请新用户注册赠送积分活动 2439427