Electrochemical Dimerization of Bio-Derived Aldehydes into Aviation Fuel Precursors: Intermolecular Interactions and Cross-Coupling Effects

分子间力 电化学 化学 光化学 催化作用 材料科学 航空 反应机理 化学工程 电催化剂 分子间相互作用 燃料电池 航空燃料 喷气燃料 计算化学 燃烧
作者
Xian Pan,Jiahui Chen,Xin Zhou,Yunduo Liu,Li Tao,Youn‐Sang Bae,Feng Gong,Shanshan Shao,Rui Xiao,Shiliang Wu
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:14 (10): 4894-4906
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.5c12204
摘要

Aviation-fuel decarbonization remains a major challenge, motivating renewable electrochemical routes to jet-range intermediates from biomass-derived aldehydes. Individually, aldehydes such as furfural (FF), 5-hydroxymethylfurfural (HMF), and benzaldehyde (BAD) undergo electrohydrodimerization to form long-chain oxygenated polyols. In mixed systems, cross-coupling between different aldehydes yields dimers with adjustable functionality. However, selectivity in binary mixtures is difficult to control, and the mechanistic role of intermolecular interactions in directing self- versus cross-dimerization remains insufficiently defined. This work investigates FF/HMF, FF/BAD, and HMF/BAD in a three-electrode H-type cell, establishing structure-selectivity correlations and practical operating windows. In FF/HMF, conversions reach 81% (FF) and 69% (HMF) at −0.5 V vs RHE, and the mixture achieves 10 mA cm–2 at −0.29 V vs RHE compared to −0.40 V vs RHE for single-substrate benchmarks, indicating synergistic coadsorption. In FF/BAD, heterodimers constitute ∼20–30% of identified products near −0.5 V vs RHE. In HMF/BAD, Cu foam (CF) suppresses aldehyde decomposition observed on carbon paper (CP) and raises dimer selectivity up to 45%. These results show that competitive-cooperative adsorption and complementary radical stabilization govern pathway partitioning, providing a mechanistic basis to steer binary aldehydes toward cross-coupled dimers as viable jet-fuel intermediates.
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
chenyaoyao发布了新的文献求助10
1秒前
耶也发布了新的文献求助10
1秒前
ZQJ发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
JJSA完成签到,获得积分10
2秒前
zyuan完成签到,获得积分10
2秒前
倒霉孩子发布了新的文献求助10
2秒前
孙子钊完成签到,获得积分10
3秒前
在水一方应助菲菲采纳,获得10
3秒前
4秒前
星辰大海应助九思采纳,获得10
4秒前
万能图书馆应助wanxiaohua采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
隐形曼青应助泷生采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.4应助yyc2023采纳,获得10
5秒前
华仔应助欢呼妙菱采纳,获得10
6秒前
NexusExplorer应助顶顶小明采纳,获得10
6秒前
碧蓝老黑完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
打个喷嚏发布了新的文献求助10
8秒前
含糊的葶完成签到,获得积分10
8秒前
诱导效应完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
Cytheria完成签到,获得积分10
11秒前
大模型应助鹿鹿采纳,获得10
12秒前
Tonson完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
我还能学发布了新的文献求助10
13秒前
打打应助ZQJ采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
七七完成签到,获得积分10
15秒前
Owen应助乖少饲养员采纳,获得10
15秒前
15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
Organic Reactions, Volume 116 1500
VALIDATION OF THE TAYLOR, ALAMEL AND VPSC MODELS FOR PLASTIC ANISOTROPY MODELING OF SHEET METALS 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7404766
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9009482
关于积分的说明 19185556
捐赠科研通 7038221
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3231847
关于科研通互助平台的介绍 2394147
邀请新用户注册赠送积分活动 2213839