Sustainable Furfural Biomass Feedstocks Electrooxidation toward Value‐Added Furoic Acid with Energy‐Saving H2 Fuel Production Using Pt‐Decorated Co3O4 Nanospheres

糠醛 过电位 阳极 电解 电催化剂 阴极 电解质 制氢 化学 催化作用 电解水 无机化学 电化学 电极 有机化学 物理化学
作者
Talshyn Begildayeva,Jayaraman Theerthagiri,Seung Jun Lee,Ahreum Min,Gyeong‐Ah Kim,Sivakumar Manickam,Myong Yong Choi
出处
期刊:Energy & environmental materials [Wiley]
卷期号:7 (2) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/eem2.12563
摘要

Here, furfural oxidation was performed to replace the kinetically sluggish O 2 evolution reaction (OER). Pt‐Co 3 O 4 nanospheres were developed via pulsed laser ablation in liquid (PLAL) in a single step for the paired electrocatalysis of an H 2 evolution reaction (HER) and furfural oxidation reaction (FOR). The FOR afforded a high furfural conversion (44.2%) with a major product of 2‐furoic acid after a 2‐h electrolysis at 1.55 V versus reversible hydrogen electrode in a 1.0‐M KOH/50‐mM furfural electrolyte. The Pt‐Co 3 O 4 electrode exhibited a small overpotential of 290 mV at 10 mA cm −2 . As an anode and cathode in an electrolyzer system, the Pt‐Co 3 O 4 electrocatalyst required only a small applied cell voltage of ∼1.83 V to deliver 10 mA cm −2 , compared with that of the pure water electrolyzer (OER∥HER, ∼1.99 V). This study simultaneously realized the integrated production of energy‐saving H 2 fuel at the cathode and 2‐furoic acid at the anode.
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