Hydrogen-bonded organic framework@conductive metal-organic framework heterostructures for ampere-level hydrogen peroxide production

电催化剂 异质结 过氧化氢 材料科学 电化学 选择性 质子化 化学工程 吸附 产量(工程) 耐久性 催化作用 制氢 氢 质子 金属有机骨架 无机化学 化学 氢键 可逆氢电极 氧气 纳米技术 氧化还原 工作(物理) 光化学 电池(电)
作者
Yingying Zou,Yulin Zhang,Chaoqi Zhang,Tong Bao,Yamin Xi,Niqi Ao,Zhijie Li,Yunying Wang,Chao Liu,Chengzhong Yu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 10908-10908 被引量:13
标识
DOI:10.1038/s41467-025-65887-6
摘要

Abstract Electrochemical two-electron oxygen reduction reaction (2e – ORR) in neutral environments holds remarkable promise for sustainable hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) production. However, its practical application is largely hindered due to the scarcity of electrocatalysts with high selectivity and durability under ampere-level current densities. Herein, a hydrogen-bonded organic framework@conductive metal-organic framework (HOF@ c MOF) heterostructure is designed for industrial-level H 2 O 2 electrosynthesis. Through integrating DAT-HOF (DAT=diaminotriazole) and Co- c MOF, Co-N bonds formed at the heterointerface modulates the electronic structure of Co sites, optimizing the adsorption strength of oxygen intermediates with improved activity and selectivity. Besides, the formation of built-in electric field drives the proton migration from DAT-HOF to Co- c MOF, facilitating the O 2 protonation to H 2 O 2 at Co sites. In further combination with the high proton donation capability of DAT-HOF and high conductivity of Co- c MOF, efficient H 2 O 2 production is achieved with a H 2 O 2 Faradic efficiency of 97.1 ± 0.4%, a H 2 O 2 yield of 738.9 mg h⁻ 1 cm⁻ 2 and a long-term durability over 100 h at 1200 mA cm⁻ 2 . This work offers a high-performance electrocatalyst for promoting the industrial implementation of H 2 O 2 electrosynthesis.
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
英勇的若灵完成签到,获得积分10
刚刚
有魅力机器猫完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
刚刚
酷酷如楠完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
无极微光的应助被心灵美晓采纳,获得20
1秒前
无花果的应助被大佐采纳,获得10
1秒前
汉堡包的应助被魔音甜菜采纳,获得10
2秒前
不与旋覆的应助被缪缪拿铁采纳,获得10
2秒前
答辩发布了新的文献求助10
2秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
2秒前
小秦完成签到,获得积分10
2秒前
红鲤完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
proteinpurify完成签到,获得积分10
3秒前
斯文败类的应助被威武行恶采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
ggg发布了新的文献求助10
3秒前
huang完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Ace发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
zg发布了新的文献求助10
4秒前
Cherry发布了新的文献求助20
5秒前
精明摇伽发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.4的应助被bingbing采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
年轻可愁发布了新的文献求助80
5秒前
小秦发布了新的文献求助10
5秒前
俭朴的芝麻完成签到,获得积分10
5秒前
一笑没的应助被369ninja采纳,获得10
5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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076592
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494588
关于积分的说明 21381863
捐赠科研通 7644600
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400135
关于科研通互助平台的介绍 2529879
邀请新用户注册赠送积分活动 2438791