Revealing the Fundamental Origin of the CO-Free Pathway Selectivity in Alkaline Methanol Electrooxidation on Bi-Modified Pt

选择性 催化作用 甲醇 化学 无机化学 有机化学
作者
Lecheng Liang,Hengyu Li,Peng Li,Jinhui Liang,Shao Ye,Binwen Zeng,Mingjia Lu,Yanhong Xie,Yucheng Wang,Taisuke Ozaki,Shengli Chen,Zhiming Cui
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:15 (15): 12728-12740 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acscatal.5c02098
摘要

A long-standing puzzle for methanol electrooxidation is the fundamental understanding of the origin of electrocatalytic selectivity. Herein, we unequivocally demonstrate that the Bi-modified Pt/C follows a CO-free dominated pathway during alkaline methanol electrooxidation and unveil the formaldehyde (HCHO) intermediate as a critical factor influencing pathway selectivity. These findings are substantiated by kinetic isotope effects, formate Faradaic efficiency, in situ spectroscopy, ab initio molecular dynamics simulations, and density functional theory calculations. Bi modification significantly increases the HCHO dehydrogenation barrier, which facilitates its desorption and subsequent conversion to the H2COOH– anion at the alkaline interface, intrinsically avoiding CO formation. More specifically, the formation of ensemble sites featuring a V-shaped Bi–Pt–Bi configuration inhibits the cleavage of the C–H bond, and the weak OH binding energy at Bi adatoms effectively prevents blockage of oxygenated species, allowing such ensemble sites to fulfill their functional role. This work provides in-depth insights into the origins of pathway selectivity and benefits the theory-guided design of advanced CO-free electrocatalysts.
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
君不见钱包渐扁完成签到,获得积分10
刚刚
wjw关闭了wjw文献求助
刚刚
大力的冬萱完成签到,获得积分10
刚刚
通科研完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
刘堂晖发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
方法东方时尚完成签到,获得积分10
2秒前
路先生完成签到,获得积分10
3秒前
LL完成签到,获得积分10
4秒前
hcd12138发布了新的文献求助10
5秒前
小幼芷完成签到,获得积分10
5秒前
cepha完成签到 ,获得积分10
6秒前
叶箴发布了新的文献求助10
8秒前
笑林完成签到 ,获得积分0
9秒前
LL关闭了LL文献求助
9秒前
LL关闭了LL文献求助
9秒前
LL关闭了LL文献求助
9秒前
lemon完成签到,获得积分10
9秒前
大模型应助义气烧鹅采纳,获得10
12秒前
秋枫冬雪完成签到,获得积分10
12秒前
李佳笑完成签到,获得积分10
12秒前
无极微光完成签到,获得积分0
14秒前
杂菜流完成签到,获得积分10
14秒前
cdercder应助LL采纳,获得10
15秒前
edwin应助LL采纳,获得30
15秒前
yjh123应助LL采纳,获得20
15秒前
蛋蛋应助LL采纳,获得30
15秒前
lkl应助LL采纳,获得50
15秒前
共享精神应助乌托邦采纳,获得10
15秒前
光之霓裳完成签到 ,获得积分10
16秒前
ggtry完成签到,获得积分10
16秒前
畅快的静芙完成签到,获得积分10
18秒前
bssdwd完成签到 ,获得积分20
20秒前
22秒前
义气烧鹅完成签到,获得积分10
22秒前
厚德载物完成签到 ,获得积分10
23秒前
yangyangyang完成签到 ,获得积分10
23秒前
Lyn完成签到 ,获得积分10
25秒前
折柳完成签到 ,获得积分10
25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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 400
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 7305368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8923372
关于积分的说明 18902327
捐赠科研通 6968094
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212191
关于科研通互助平台的介绍 2381011
邀请新用户注册赠送积分活动 2189552