Direct Electrocatalytic Methanol Oxidation on MoO3/Ni(OH)2: Exploiting Synergetic Effect of Adjacent Mo and Ni

化学 甲醇 催化作用 脱质子化 电化学 电催化剂 电子转移 密度泛函理论 过渡金属 拉曼光谱 无机化学 光化学 物理化学 计算化学 电极 有机化学 离子 光学 物理
作者
Hui Cheng,Boheng Dong,Qiong Liu,Fuxian Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (49): 26858-26862 被引量:30
标识
DOI:10.1021/jacs.3c09399
摘要

Ni-based materials have been widely investigated as methanol oxidation reaction (MOR) catalysts. The formation of NiOOH and its reduction to Ni(OH)2 are generally regarded as essential steps for methanol oxidation. However, in such an indirect route, the efficiency of proton coupled electron transfer is fundamentally limited by the rate of transition from Ni(OH)2 to NiOOH back and forth. Herein we demonstrate a direct MOR pathway on MoO3/Ni(OH)2 without the formation of a NiOOH mediator. The MoO3/Ni(OH)2 exhibits a benchmark electrocatalytic MOR current density of 1000 mA cm-2 at 1.52 V vs. RHE with a nearly 100% faradic efficiency, outperforming all the state of art MOR electrocatalysts. In-situ Raman spectroscopy confirms that NiOOH is not formed during the electrocatalytic MOR process on the MoO3/Ni(OH)2. Density functional theory calculations suggest that Ni2+ in MoO3/Ni(OH)2 serves as the methanol adsorption site while the doped Mo6+ plays a key role in capturing the deprotonated H·. Benefiting from the Mo-Ni synergistic effect, the energy barrier of the CH2O* → CHO* + H* process is significantly reduced, avoiding the NiOOH formation and leading to the direct MOR. Our research unravels a direct electrochemical MOR pathway that does not rely on NiOOH formation and provides a facile strategy of regulating the intermediate process barrier for MOR.
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
顾矜应助Steven采纳,获得10
7秒前
peiter完成签到 ,获得积分10
8秒前
11秒前
小半完成签到 ,获得积分10
11秒前
mmyhn驳回了ding应助
13秒前
14秒前
立军发布了新的文献求助50
16秒前
skier发布了新的文献求助30
17秒前
俊逸柏柳发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
专注的胡萝卜完成签到 ,获得积分10
28秒前
CipherSage应助乙二胺四乙酸采纳,获得10
28秒前
ivylyu应助文昊采纳,获得30
34秒前
俊逸柏柳完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
燕儿完成签到,获得积分10
37秒前
友好的天奇完成签到,获得积分10
38秒前
40秒前
helpme完成签到,获得积分10
42秒前
43秒前
Belinda完成签到,获得积分10
44秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
48秒前
48秒前
彭于晏应助立军采纳,获得10
48秒前
Belinda发布了新的文献求助10
49秒前
Echo1128完成签到 ,获得积分10
53秒前
123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
绿野仙踪完成签到,获得积分10
1分钟前
积极松鼠完成签到,获得积分10
1分钟前
文昊完成签到,获得积分10
1分钟前
在喝咖啡ing完成签到,获得积分10
1分钟前
chen发布了新的文献求助10
1分钟前
qin1172001完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
ayayaya完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
murphy发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
Aventen发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780394
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325733
关于积分的说明 10224151
捐赠科研通 3040823
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669087
邀请新用户注册赠送积分活动 799013
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758649