Interfacial Carrier Engineering of NiO/MS 2 Nanosheets for Electro-Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural with an Ampere-Level Current Density

化学 催化作用 密度泛函理论 非阻塞I/O 法拉第效率 再分配(选举) 吸附 化学工程 合理设计 脱质子化 电流密度 电荷密度 化学物理 纳米技术 工作(物理) 载流子 电极 锚固 电荷(物理) 无机化学 活动中心
作者
Na Luo,Zheng-Jie Chen,Jianmin Wu,Ruifeng Zheng,T Zhang,Jing Peng,Shi Chen,Hui–Ming Cheng
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (27): 28956-28964 被引量:3
标识
DOI:10.1021/jacs.6c06049
摘要

Understanding how the electronic environment regulates catalyst reconstruction is essential for advancing biomass electro-oxidation. Here, we design a series of model catalysts by anchoring NiO species on two-dimensional MS 2 nanosheets (M = Sn, Ta, Mo, Ti) to probe how the electronic properties of substrates influence catalytic performance. Substrates with a lower carrier concentration were found to induce stronger interfacial charge transfer from NiO, generating electron-deficient Ni centers that readily reconstruct into an active NiOOH phase. Spectroscopic analyses reveal elongated Ni–O bonds and elevated Ni valence, consistent with enhanced oxidation propensity. Consequently, the NiO/SnS 2 catalyst can be operated at an ampere-level current density at 1.45 V vs RHE, with 98.7% FDCA yield, 99% Faradaic efficiency, and robust cycling stability. Density functional theory calculations further show that interfacial charge redistribution lowers the adsorption barriers of HMF and *OH, accelerating the deprotonation step. This work offers insights into the rational design of high-performance biomass electro-oxidation 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
CodeCraft的应助被111采纳,获得10
刚刚
科研通AI6.4的应助被Alexander采纳,获得10
1秒前
maxiaole的应助被Flower采纳,获得10
1秒前
PYF8086完成签到,获得积分10
1秒前
三木完成签到,获得积分10
2秒前
CHSLN完成签到,获得积分10
2秒前
圥忈发布了新的文献求助10
2秒前
lsx完成签到,获得积分10
3秒前
嘿嘿完成签到 ,获得积分10
3秒前
佩凡关注了科研通微信公众号
4秒前
动听煎蛋发布了新的文献求助10
4秒前
飞行选手小C完成签到,获得积分10
4秒前
隐形曼青的应助被kkk采纳,获得10
5秒前
合成肉完成签到,获得积分10
5秒前
共享精神的应助被lala采纳,获得10
5秒前
ding的应助被陈tingting采纳,获得10
6秒前
张灬小胖完成签到,获得积分10
7秒前
Lhdleo完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
打打的应助被呼呼采纳,获得10
7秒前
斯文败类的应助被yiyi采纳,获得10
7秒前
bby完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
852的应助被田勇采纳,获得10
9秒前
古月完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
丘比特的应助被wakaka采纳,获得10
10秒前
10秒前
朱丁丁发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
不见木棉完成签到,获得积分10
11秒前
xxx完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
21完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
lx关注了科研通微信公众号
13秒前
菜鸟完成签到,获得积分10
13秒前
111发布了新的文献求助10
14秒前
干饭啦完成签到,获得积分10
15秒前
jj完成签到,获得积分20
15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
Les Mantodea De Guyane 2000
Narrative Disclosure and Earnings Performance: Evidence from R&D Disclosures 1050
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Positive Psychology 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 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 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 8006199
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9456966
关于积分的说明 21163989
捐赠科研通 7578804
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3382256
关于科研通互助平台的介绍 2514971
邀请新用户注册赠送积分活动 2417172