Self‐Optimized Reconstruction of Metal–Organic Frameworks Introduces Cation Vacancies for Selective Electrosynthesis of Hydrogen Peroxide

电合成 催化作用 水溶液 过氧化氢 选择性 电催化剂 化学 金属有机骨架 无机化学 电解质 吸附 材料科学 化学工程 电化学 电极 有机化学 物理化学 工程类
作者
Chao Lin Miao,Shaohan Xu,Ziwen An,Xun Pan,Yanbo Li,Nan Hu,Lina Li,Yongxin Zhou,Guohua Zhao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (24): e202501930-e202501930 被引量:21
标识
DOI:10.1002/anie.202501930
摘要

Abstract The electrocatalytic synthesis of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) through the two‐electron oxygen reduction pathway represents a green production process that has gained increasing importance. Nevertheless, there is a dearth of efficacious catalysts to attain high activity under industrial current density. In this study, we present a strategy for cation vacancy generation through metal–organic frameworks self‐optimized reconfiguration for the efficient electrosynthesis of H 2 O 2 under industrial current densities in solid‐electrolyte cell. The ZIF‐ZC91@Co(OH) 2 ‐V Co electrocatalyst exhibits significant H 2 O 2 selectivity of 97.8%, and the H 2 O 2 productivity is up to 24.53 mol g catalyst −1 h −1 with a direct and continuous output of ∼3.36 wt% H 2 O 2 aqueous solutions under industrial current density (400 mA cm −2 ). Impressively, the ZIF‐ZC91@Co(OH) 2 ‐V Co possesses superb long‐term durability for over 220 h and can output H 2 O 2 aqueous solution with a concentration of ∼8.03 wt% in the pilot experiment. Theoretical calculations confirm that the introduction of modest cation vacancies optimizes the adsorption strength of *OOH intermediate and reduces both thermodynamic and kinetic barriers, thus balancing the selectivity of the two‐electron oxygen reduction. This work provides valuable insights into the rapid, eco‐friendly synthesis of H 2 O 2 and the rational design of highly active catalysts.
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
kxy0311发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
宋浩奇发布了新的文献求助10
1秒前
白开水发布了新的文献求助10
1秒前
筷碗完成签到 ,获得积分10
1秒前
初遇之时最暖应助Pepsi采纳,获得10
2秒前
四月应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
Moudexiao完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
粟禾发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
十二应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
毛豆应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
嫣然完成签到 ,获得积分10
5秒前
hahahahatree发布了新的文献求助10
5秒前
东方元语应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
aaaaaaaaaaaa应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
开放涔雨完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
刘yi完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
码头吃薯条完成签到,获得积分10
7秒前
Redemption发布了新的文献求助10
8秒前
自然秋柳完成签到,获得积分10
8秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
mmm发布了新的文献求助10
9秒前
XZC发布了新的文献求助10
11秒前
zhuzhuzhu1024完成签到,获得积分10
11秒前
四月应助科研通管家采纳,获得20
12秒前
丘离完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
xiewuhua完成签到,获得积分10
13秒前
毛豆应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
CM124发布了新的文献求助20
14秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7272081
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8892889
关于积分的说明 18799366
捐赠科研通 6946619
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3204588
关于科研通互助平台的介绍 2376837
邀请新用户注册赠送积分活动 2180131