Unveiling High Selectivity Origin of Pt-Bi Catalysts for Alkaline Methanol Electrooxidation via CO-free pathway

催化作用 选择性 甲醇 化学 无机化学 有机化学
作者
Lecheng Liang,Hengyu Li,Peng Li,Jinhui Liang,Shao Ye,Binwen Zeng,Yanhong Xie,Yucheng Wang,Taisuke Ozaki,Shengli Chen,Zhiming Cui
出处
期刊:Cornell University - arXiv 被引量:1
标识
DOI:10.48550/arxiv.2409.14116
摘要

A long-standing puzzle for methanol electrooxidation is how to achieve a CO-free pathway and accurately understand the origin of electrocatalytic selectivity. Herein, we unequivocally demonstrate that the Bi-modified Pt/C follows a CO-free dominated pathway during alkaline methanol electrooxidation, and unveil the formaldehyde (HCHO) intermediate as a critical factor influencing pathway selectivity. These findings are substantiated by kinetic isotope effects, formate Faradaic efficiency, in situ spectroscopy, ab initio molecular dynamic simulations, and density functional theory calculations. Bi modification significantly increases the HCHO dehydrogenation barrier, which facilitates its desorption and subsequent conversion to the H2COOH- anion at the alkaline interface, intrinsically avoiding CO formation. More specifically, the formation of ensemble sites featuring V-shaped Bi-Pt-Bi configuration inhibits the cleavage of C-H bond, and the weak OH binding energy at Bi adatoms effectively prevents blockage of oxygenated species, allowing such ensemble sites to fulfill their functional role. Our study opens up a novel dimension for designing advanced CO-free catalysts.

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
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
dis完成签到,获得积分10
4秒前
wang发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI2S应助blackhawkwu采纳,获得10
4秒前
Christina发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
不安迎海完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
小夫应助liao980109采纳,获得10
5秒前
5秒前
土土力口完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
专注的问寒举报小禾同学求助涉嫌违规
5秒前
贤惠的饼干完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
传奇3应助怕孤单的天荷采纳,获得10
8秒前
英之发布了新的文献求助10
8秒前
英俊的铭应助Maestro_S采纳,获得10
9秒前
威武的大象完成签到,获得积分20
9秒前
白开水完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助小夭采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
xu完成签到,获得积分10
11秒前
打打应助HM1采纳,获得10
11秒前
xiaolan发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
爆米花应助SZdeSD采纳,获得20
12秒前
大湖玩家发布了新的文献求助10
12秒前
Yuanyuan发布了新的文献求助10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
善学以致用应助AlanLi采纳,获得10
15秒前
15秒前
李健应助聪慧的雪糕采纳,获得10
15秒前
spzdss发布了新的文献求助50
15秒前
16秒前
乐乐应助英勇的听荷采纳,获得10
16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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5728563
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5313670
关于积分的说明 15314683
捐赠科研通 4875796
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2618967
邀请新用户注册赠送积分活动 1568573
关于科研通互助平台的介绍 1525175