Efficient Integration of 5‐Hydroxymethylfurfural Oxidation to 2,5‐Furandicarboxylic Acid with Electrochemical Reduction of CO 2 to Tunable Syngas Production in a Flow Cell

法拉第效率 电化学 合成气 氧化剂 阳极 双金属片 化学工程 材料科学 析氧 氧化还原 电化学电池 产量(工程) 催化作用 电化学能量转换 无机化学 化学 生物量(生态学) 材料效率 电催化剂 熔融碳酸盐燃料电池 工作(物理) 储能 高效能源利用 法拉第电流 能量转换效率
作者
Moritz Krebs,Anil Kumar Sihag,Eko Budiyanto,Harun Tüysüz,Christian M. Pichler,Ferdi Schüth
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:18 (23): e202502122-e202502122 被引量:2
标识
DOI:10.1002/cssc.202502122
摘要

Pairing electrochemical CO2 reduction (CO2RR) with the oxygen evolution reaction (OER) significantly limits overall system efficiency due to the high energy demand of the OER and low product value. Here, a scalable electrochemical platform is present that couples CO2RR with the oxidation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) to the high-value product 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA). Using a bimetallic FeCo-modified Ni-anode, prepared via a Fenton-like surface treatment, achieves >95% FDCA yield and Faradaic efficiency under industrially relevant conditions by oxidizing stable Cannizzaro-derived intermediates. Integration with CO2RR in an electrochemical flow cell enables syngas production with tunable H2/CO ratios (0.1-4) and >92% overall Faradaic efficiency. Simultaneously, FDCA is produced at the anode with ≈89% Faradaic efficiency and yields exceeding 90%. Economic analysis indicates an 11-12% improvement in overall energy efficiency, with FDCA contributing more than 96% of the system revenue. This work establishes a scalable, energy-efficient platform for concurrent CO2 utilization and biomass upgrading, advancing sustainable electrochemical production.
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
wuzaiting发布了新的文献求助10
1秒前
zwx0201完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
鱼y发布了新的文献求助10
1秒前
arniu2008应助tt采纳,获得20
1秒前
2秒前
我是老大应助受伤的电话采纳,获得10
2秒前
winga完成签到,获得积分10
2秒前
sh完成签到,获得积分10
2秒前
shejiawei发布了新的文献求助10
2秒前
shejiawei发布了新的文献求助10
2秒前
1111完成签到,获得积分10
2秒前
某慧完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
xuhandi发布了新的文献求助10
3秒前
ami完成签到 ,获得积分10
3秒前
丘比特应助等风的拾荒者采纳,获得10
4秒前
lllll发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
magin完成签到 ,获得积分10
5秒前
wanci应助dd采纳,获得10
5秒前
5秒前
RUPUKA完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
大个应助wen采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.3应助Hw采纳,获得10
8秒前
空耳大师发布了新的文献求助10
8秒前
范芮铭完成签到,获得积分10
8秒前
grumpysquirel完成签到,获得积分10
8秒前
溫蒂完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
无限幻枫完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
zhaozhao完成签到,获得积分10
9秒前
洞悉发布了新的文献求助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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7340748
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8953803
关于积分的说明 19005640
捐赠科研通 6992645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3218836
关于科研通互助平台的介绍 2384385
邀请新用户注册赠送积分活动 2198797