Efficient overall 2e- oxygen electrolysis to H2O2 on CeO2 nanocubes

电催化剂 选择性 电化学 催化作用 产量(工程) 电解 贵金属 化学 氧化物 氧化还原 碳纤维 纳米点 金属 材料科学 氧气 化学工程 纳米技术 无机化学 电极 冶金 有机化学 物理化学 电解质 工程类 复合材料 复合数
作者
Ming Cheng,Zongge Li,Tongxin Xu,Yuxin Mao,Ying Zhang,Guoxin Zhang,Zifeng Yan
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:430: 141091-141091 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2022.141091
摘要

Synthesis of H2O2 via 2e− O2 reduction or 2e− H2O oxidation has been widely acknowledged as promising alteratives to the energy-intensive anthraquinone processes. Herein, we report that the 2e− O2 reduction and 2e− H2O oxidation reactions, for the first time, can be efficiently promoted on CeO2 (100) facets, while majority of previous CeO2 materials are utilized overwhelmingly as catalyst substrates. Electrochemical measurements indicate that CeO2 nanocubes (NCs) deliver very high H2O2 selectivity of 83% and faradic efficiency of 95.3% for 2e− O2 reduction. Its H2O2 yield rate at 0.5 V (vs. RHE) reaches 632 mmol gcat−1 h−1, which exceeds the performance of facet-unspecified CeO2 nanodots (NDs) in this work and many noble metal- or carbon-based electrocatalysts in previous literatures. Furthermore, it also shows a high efficiency of 66% for 2e− H2O oxidation. When assembled into flow cell reactor, the CeO2 NCs can obtain a total H2O2 yield of 4.6 mol gcat.−1 h−1, and manage stable faradic efficiency (> 85%) in wide voltage range. Our work may inspire further investigation of rare earth metal oxide-based materials for 2e− oxygen electrocatalysis.

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
三桥aq发布了新的文献求助10
刚刚
qianlu完成签到,获得积分20
刚刚
能干的cen完成签到,获得积分10
1秒前
小二郎应助赖炫芬采纳,获得10
1秒前
镜河完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
不夜侯完成签到,获得积分10
2秒前
葶儿完成签到,获得积分10
2秒前
呆萌宛秋完成签到,获得积分10
2秒前
丘比特应助英吉利25采纳,获得10
3秒前
111完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
4秒前
cc完成签到,获得积分10
4秒前
as发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
大个应助小明采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
悦耳听芹完成签到 ,获得积分10
6秒前
英姑应助三桥aq采纳,获得10
7秒前
菠萝汁发布了新的文献求助10
7秒前
清爽饼干完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
7秒前
所所应助NMSL采纳,获得10
8秒前
xiaoqiu发布了新的文献求助20
8秒前
愤怒的手链完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
8秒前
李健应助汤圆儿罐罐采纳,获得10
8秒前
琴_Q123发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
immm发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
yang完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6478882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8280279
关于积分的说明 17660504
捐赠科研通 5561512
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2911273
邀请新用户注册赠送积分活动 1888279
关于科研通互助平台的介绍 1742266