B-Site Engineering in Ruddlesden–Popper Perovskites (A 2 BO 4 ) for H 2 O 2 Production with 4.85% of Solar-to-Chemical Efficiency

催化作用 电化学 选择性 钙钛矿(结构) 材料科学 过氧化氢 化学工程 无机化学 密度泛函理论 解吸 化学 制氢 纳米技术 氧气 可逆氢电极 电催化剂 动力学 化学稳定性 分解水 能量转换效率 析氧 多相催化 反应机理 碳纤维 氧还原反应 功率密度 电流密度 氧化还原
作者
Jaewon Cho,June Ho Choi,Eunjae Jeong,Je Min Yu,Youngchul Kim,Hyunjoo Lee,Sang-Goo Lee,Geunsik Lee,Ji-Wook Jang,Wook Jo
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:26 (13): 4287-4295
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.5c05869
摘要

The electrochemical synthesis of hydrogen peroxide (H2O2) via the oxygen reduction reaction (ORR) offers a promising alternative to the anthraquinone process, addressing environmental concerns without requiring expensive hydrogen. However, developing catalysts that selectively promote the two-electron ORR pathway while maintaining stability remains challenging. Here, we report Ruddlesden–Popper (RP) perovskite oxides as efficient catalysts for selective H2O2 production. Among the tested LaSrBO4 compositions (B = Ni, Co, Fe, Mn), LaSrNiO4 (LSN) showed the best two-electron ORR selectivity (∼87%) and activity. Integrated into a photovoltaic–electrochemical system, LSN achieved a solar-to-chemical conversion efficiency of 4.85%, producing a H2O2 production rate of 149.2 μmol cm–2 h–1 with good stability over 50 h. Density functional theory calculations attributed this performance to favorable H2O2 formation and desorption kinetics at the Ni B-site. Overall, RP perovskites offer earth-abundant, efficient, and sustainable catalysts for electrochemical H2O2 generation, providing an alternative to carbon- or noble-metal-based systems.
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
风趣清炎发布了新的文献求助10
刚刚
汤雪婷发布了新的文献求助10
刚刚
年华完成签到,获得积分10
1秒前
糙糙科研完成签到,获得积分10
1秒前
li完成签到,获得积分10
2秒前
dd1015完成签到,获得积分10
2秒前
jiangjiang完成签到 ,获得积分10
2秒前
如意铅笔发布了新的文献求助10
2秒前
jiangxiaoqing发布了新的文献求助10
2秒前
wsn完成签到,获得积分10
2秒前
w9412完成签到,获得积分10
2秒前
5999完成签到 ,获得积分10
2秒前
赘婿应助芳草春云采纳,获得10
2秒前
彬墩墩完成签到,获得积分10
2秒前
调皮玫瑰发布了新的文献求助10
2秒前
YY完成签到,获得积分10
2秒前
MoodMeed完成签到,获得积分0
3秒前
jackwang完成签到,获得积分10
3秒前
李宁文完成签到,获得积分10
4秒前
王司徒完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
Akim应助ckz采纳,获得10
4秒前
4秒前
薛小飞完成签到 ,获得积分20
4秒前
GingerF应助小小采纳,获得80
5秒前
背后正豪完成签到 ,获得积分10
6秒前
summer完成签到,获得积分10
7秒前
半生瓜发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
cdercder应助邺水朱华采纳,获得10
8秒前
8秒前
往前走往前看完成签到,获得积分10
8秒前
高兴映菱完成签到,获得积分20
8秒前
mmddlj完成签到 ,获得积分10
9秒前
xiaochaoge完成签到,获得积分10
9秒前
waka完成签到,获得积分10
9秒前
孔蓓蓓完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
君莫笑完成签到,获得积分10
10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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7778637
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318916
关于积分的说明 20367376
捐赠科研通 7365709
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319232
关于科研通互助平台的介绍 2467267
邀请新用户注册赠送积分活动 2334718