Ampere-Level Electrolytic Coproduction of Formate with Coupled Carbon Dioxide Reduction and Selective Methanol Oxidation

格式化 甲醇 二氧化碳电化学还原 化学 二氧化碳 催化作用 协同生产 无机化学 电解质 一氧化碳 有机化学 电极 公共关系 物理化学 政治学
作者
Shengtang Liu,Bailin Tian,Xinrui Xu,Xinzhu Wang,Pan Ran,Yamei Sun,Jianghua Wu,Aoqian Qiu,Fangyuan Wang,Lingyu Tang,Jing Ma,Mengning Ding
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (12): 9476-9486 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c01275
摘要

The electrocatalytic oxidation of small organic molecules presents a compelling approach for environmentally friendly and value-added chemical production, especially when coupled with high-efficiency carbon dioxide reduction. However, significant challenges persist in achieving industrial-scale current densities while ensuring optimal selectivity, activity, and cycle stability of the electrocatalyst. Here, we report the high performance of the Au/NiOOH@Ni heterojunction foam electrode in selective methanol oxidation, which efficiently pairs with cathodic carbon dioxide reduction to reach ampere-level coelectrolytic production of formate. The Au/NiOOH@Ni foam demonstrated ∼100% Faraday efficiency in the high current density range of 200–1200 mA/cm2 during half-cell methanol oxidation, and a total FEformate exceeding 180% was achieved under 1.20 A/cm2 using a coelectrolytic flow cell. In situ mechanistic investigations and theoretical calculations revealed that Au/NiOOH heterojunctions promote the formation and stabilization of high-valence active NiIII/IVOOH under both as-prepared and operando conditions through the interfacial NiIV-O*-Au structure, which continuously provides abundant active sites and oxygen sources (from partial water oxidation) for methanol-to-formate conversion while constructing a stable and efficient catalytic environment.
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
大贺呀发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI6.4应助个性冰海采纳,获得10
1秒前
dongzhu发布了新的文献求助10
5秒前
在水一方应助xuyunlong采纳,获得10
5秒前
6秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Akim应助TX采纳,获得10
7秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
李桢完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
sttich发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
秦刚完成签到,获得积分10
12秒前
甜甜的静柏完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
15秒前
15秒前
哭泣豁给哭泣豁的求助进行了留言
15秒前
wanghuhu完成签到 ,获得积分10
16秒前
Ava应助huang采纳,获得10
17秒前
17秒前
王健发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI6.4应助wxy采纳,获得10
19秒前
20秒前
大师兄发布了新的文献求助10
20秒前
小蘑菇应助C1采纳,获得10
21秒前
轻松靖巧发布了新的文献求助20
23秒前
聪慧雪糕发布了新的文献求助30
25秒前
人文完成签到 ,获得积分10
25秒前
务实狗应助chinwen采纳,获得10
28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
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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 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 7265471
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8886438
关于积分的说明 18781626
捐赠科研通 6943070
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202903
关于科研通互助平台的介绍 2376043
邀请新用户注册赠送积分活动 2178820