Mechanisms of Furfural Reduction on Metal Electrodes: Distinguishing Pathways for Selective Hydrogenation of Bioderived Oxygenates

化学 糠醛 氢解 本体电解 电化学 产品分销 电解 催化作用 电催化剂 选择性 氧合物 电解质 组合化学 循环伏安法 无机化学 电极 有机化学 物理化学
作者
David J. Chadderdon,David J Chadderdon,John E. Matthiesen,Yang Qiu,Jack M. Carraher,Jean‐Philippe Tessonnier,Wenzhen Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:139 (40): 14120-14128 被引量:348
标识
DOI:10.1021/jacs.7b06331
摘要

Electrochemical reduction of biomass-derived platform molecules is an emerging route for the sustainable production of fuels and chemicals. However, understanding gaps between reaction conditions, underlying mechanisms, and product selectivity have limited the rational design of active, stable, and selective catalyst systems. In this work, the mechanisms of electrochemical reduction of furfural, an important biobased platform molecule and model for aldehyde reduction, are explored through a combination of voltammetry, preparative electrolysis, thiol-electrode modifications, and kinetic isotope studies. It is demonstrated that two distinct mechanisms are operable on metallic Cu electrodes in acidic electrolytes: (i) electrocatalytic hydrogenation (ECH) and (ii) direct electroreduction. The contributions of each mechanism to the observed product distribution are clarified by evaluating the requirement for direct chemical interactions with the electrode surface and the role of adsorbed hydrogen. Further analysis reveals that hydrogenation and hydrogenolysis products are generated by parallel ECH pathways. Understanding the underlying mechanisms enables the manipulation of furfural reduction by rationally tuning the electrode potential, electrolyte pH, and furfural concentration to promote selective formation of important biobased polymer precursors and fuels.
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
Ankh完成签到,获得积分10
刚刚
ZY发布了新的文献求助20
1秒前
sky完成签到,获得积分10
1秒前
黄小宇发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Kao应助赵英哲采纳,获得10
1秒前
Kao应助赵英哲采纳,获得10
1秒前
儒雅傲之完成签到,获得积分10
1秒前
糖葫芦完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
赘婿应助可靠的白竹采纳,获得10
3秒前
彭于晏应助11采纳,获得10
3秒前
boom完成签到,获得积分10
3秒前
璇儿的完成签到,获得积分10
4秒前
一兜哇发布了新的文献求助10
4秒前
涵青夏完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
亲爱的小肥羊们完成签到,获得积分10
4秒前
sc完成签到,获得积分10
4秒前
坚强胡萝卜完成签到,获得积分10
5秒前
Liu完成签到,获得积分10
5秒前
麦田里的守望者完成签到 ,获得积分10
5秒前
思源应助魔幻友菱采纳,获得10
5秒前
fhghhhjh完成签到,获得积分10
5秒前
wanci应助懵懂的树叶采纳,获得10
5秒前
runrun发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
如栩完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
韩小小完成签到 ,获得积分10
6秒前
Inory007完成签到,获得积分10
6秒前
月亮门完成签到 ,获得积分10
6秒前
快乐小狗应助阿玉采纳,获得10
6秒前
6and1完成签到,获得积分20
7秒前
大个应助史萌采纳,获得30
7秒前
在水一方应助高雪旸采纳,获得10
7秒前
7秒前
8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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 500
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 7248141
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8871083
关于积分的说明 18715513
捐赠科研通 6927189
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198137
关于科研通互助平台的介绍 2373857
邀请新用户注册赠送积分活动 2172991