Controllable Electrocatalytic Synthesis of Aldehydes From Alcohols on Co‐Based Catalysts: A Redox Cycling‐Mediated Indirect Oxidation Mechanism

氧化还原 氧化剂 化学 酒精氧化 乙醇醛 催化作用 乙二醇 反应机理 半反应 电化学 乙烯 瓦克过程 组合化学 光化学 法拉第效率 机制(生物学) 金属 反应中间体 有机化学 绿色化学 无机化学 协同催化 降级(电信) 反应条件 过渡金属 电催化剂
作者
Kai Shi,Tianyu Liu,Bo Zhou,Yuwei Ren,Lisong Chen,Jianlin Shi
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.4948095
摘要

ABSTRACT The electrocatalytic oxidation of biomass‐derived alcohols offers a green and sustainable route for the preparation of aldehydes, which, however, still faces great challenges such as uncontrollable deep oxidation, preferentially to organic acids, complex and harsh reaction conditions, and the necessitation of high‐cost noble‐metal‐based catalysts. Herein, a Co 3+ /Co 4+ ‐mediated indirect oxidation mechanism has been demonstrated for the controllable and selective oxidation of alcohols to aldehydes under neutral conditions. As a proof‐of‐concept, we successfully developed a CeO 2 /Co 3 O 4 /CC catalyst for oxidizing ethylene glycol to glycolaldehyde dimer, which achieves a favorably high Faradaic efficiency of 94.4% and 99.9% selectivity, even standing out from previously reported noble‐metal‐based catalysts. Detailed mechanistic studies reveal that the reaction is driven by the redox cycling of the Co 3+ /Co 4+ redox couple, and the heterojunction interface between CeO 2 and Co 3 O 4 effectively elevates the Co 3+ content in the catalyst, thereby effectively facilitating active Co 4+ species generation as the rate‐determining step and remarkably enhancing the electrocatalytic alcohol oxidation performance. Overall, the proposed reaction mechanism provides novel insights into the selective oxidation of alcohols to aldehydes under mild conditions and paves the way for the development of a series of non‐noble metal electrocatalysts.
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
pudding完成签到,获得积分10
刚刚
honey发布了新的文献求助10
1秒前
lailai应助大佬采纳,获得20
1秒前
1秒前
2秒前
犹豫绾绾发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
今后应助yiyi采纳,获得10
3秒前
3秒前
隐形曼青应助Tian采纳,获得10
4秒前
4秒前
知北完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
一口娴蛋黄完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
zwj发布了新的文献求助10
6秒前
罗罗诺亚完成签到 ,获得积分10
6秒前
Xenia发布了新的文献求助10
7秒前
烟花应助YAYA采纳,获得10
7秒前
小杏子发布了新的文献求助10
7秒前
CHEN关注了科研通微信公众号
8秒前
8秒前
冯芝怡发布了新的文献求助10
9秒前
行则将至完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
超级加贝完成签到,获得积分10
10秒前
铁头霸霸发布了新的文献求助10
10秒前
香干子发布了新的文献求助10
10秒前
lllliiii发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
甜美的依白完成签到,获得积分10
12秒前
迷路的绿藻头完成签到 ,获得积分10
13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
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7737998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287203
关于积分的说明 20181937
捐赠科研通 7315717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305747
关于科研通互助平台的介绍 2458004
邀请新用户注册赠送积分活动 2315475