Reactant‐Sustained Dynamically Stable Interfacial Hydrogen‐Bond Network for Highly Selective, Ampere‐Level Ethylene Glycol Electrooxidation

乙二醇 格式化 电催化剂 催化作用 化学工程 甲醇 选择性 吸附 法拉第效率 电化学 化学 电子转移 材料科学 脱氢 乙烯 无机化学 多相催化 解吸 纳米技术 反应中间体 氢
作者
Li Yuan,He Zhang,Xuesong Liu,Linfeng Jiang,Yangzheng Bao,Wen Tian,Junyi Ji
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:138 (38)
标识
DOI:10.1002/ange.7083269
摘要

ABSTRACT The catalyst‐electrolyte interfacial microenvironment fundamentally governs the activity and selectivity of electrochemical reactions. However, engineering a dynamically stable interface capable of sustaining continuous reactant delivery and facilitating proton‐coupled electron transfer remains challenging, particularly under ampere‐level current densities. Herein, a reactant‐enhanced hydrogen‐bond network constructed on an ultrathin metal‐organic framework (MOF)‐derived electrocatalyst (Co‐PET@NF) enables highly selective ethylene glycol electrooxidation (EGOR). Mechanistic investigations reveal that abundant exposed unsaturated Co sites promote preferential EG adsorption for increased EG surface coverage and accelerated replenishment dynamics, ensuring the connectivity and integrity of the interfacial hydrogen‐bond network. This dynamically reinforced network facilitates rapid proton transfer from the catalyst surface into the bulk electrolyte, stabilizing the dehydrogenated active sites while preserving a localized alkaline surface microenvironment. Consequently, Co‑PET@NF achieves a high Faradaic efficiency for formate (FE FA ) of 92.8% at 1.0 A cm −2 . In a coupled hydrogen co‑production system, the cell voltage is reduced by 260 mV at 1.0 A cm −2 compared to water electrolysis, with stable operation over 120 h while delivering an FE FA of 96.9%. Moreover, this mechanism can be extended to other alcohol‐based substances (e.g., methanol and glycerol), elucidating the importance of reactant‐catalyst interfacial hydrogen‐bond interactions in steering alcohol oxidation selectivity and providing a sustainable strategy for biomass and plastic upgrading.
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
1秒前
Tianyu发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
xinxin完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
lin完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
璐璐的应助被CHSLN采纳,获得20
4秒前
小飞棍完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2的应助被cfyoung采纳,获得10
4秒前
iceice发布了新的文献求助10
4秒前
大林子完成签到,获得积分20
4秒前
涛ss完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
路人甲完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
CodeCraft的应助被大壮采纳,获得10
5秒前
万能图书馆的应助被rarfen采纳,获得10
6秒前
6秒前
纳斯达克完成签到,获得积分10
6秒前
yijiexiao2002完成签到,获得积分10
7秒前
felix完成签到,获得积分10
7秒前
siri发布了新的文献求助10
7秒前
悦铭完成签到,获得积分10
7秒前
大林子发布了新的文献求助10
7秒前
微晨关注了科研通微信公众号
7秒前
xxj2021发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
科研呵呵呵完成签到,获得积分10
8秒前
冷酷的依瑶的应助被yang采纳,获得10
9秒前
迅速的新竹完成签到,获得积分10
9秒前
wanghao发布了新的文献求助10
9秒前
小蘑菇的应助被sssnesstudy采纳,获得10
9秒前
张张发布了新的文献求助10
9秒前
朱艳荣发布了新的文献求助10
9秒前
CodeCraft的应助被李宏梅采纳,获得10
9秒前
felix发布了新的文献求助30
9秒前
future完成签到,获得积分20
10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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7890754
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9402061
关于积分的说明 20848979
捐赠科研通 7493771
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3357918
关于科研通互助平台的介绍 2496290
邀请新用户注册赠送积分活动 2386474