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:4
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
大模型应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
所所应助科研通管家采纳,获得50
1秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
科研八戒应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
zjt发布了新的文献求助10
4秒前
GAO完成签到,获得积分10
5秒前
xtlx发布了新的文献求助10
5秒前
尼古拉斯佩奇完成签到,获得积分10
7秒前
能干的新筠完成签到,获得积分10
10秒前
一一完成签到 ,获得积分20
10秒前
纯情的青亦关注了科研通微信公众号
11秒前
向秋完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
苗条丹南发布了新的文献求助10
15秒前
隐形曼青应助贺拔曜采纳,获得20
15秒前
16秒前
英姑应助小鞋采纳,获得10
16秒前
17秒前
swq完成签到,获得积分10
17秒前
一一发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
耍酷夜阑发布了新的文献求助30
20秒前
21秒前
zzpj应助翻水水采纳,获得10
21秒前
huenguyenvan完成签到,获得积分10
22秒前
资灵竹完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
28秒前
xxxxx炒菜发布了新的文献求助20
32秒前
zzpj应助朱zhu采纳,获得10
34秒前
喵喵酱完成签到,获得积分10
34秒前
36秒前
哆啦完成签到 ,获得积分10
37秒前
38秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 400
MUL.APIN: An Astronomical Compendium in Cuneiform 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2454755
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2126387
关于积分的说明 5415873
捐赠科研通 1854984
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922513
版权声明 562340
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493626