Electrocatalytic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-furandicarboxylic acid via metal-organic framework-structured hierarchical Co3O4 nanoplate arrays

过电位 金属有机骨架 法拉第效率 化学工程 催化作用 电催化剂 材料科学 电极 多孔性 退火(玻璃) 纳米结构 化学 无机化学 纳米技术 电化学 有机化学 复合材料 冶金 物理化学 吸附 工程类
作者
Yixuan Feng,Haixin Guo,Richard L. Smith,Xinhua Qi
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:632: 87-94 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.11.068
摘要

Electrocatalytic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) to 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA) was examined as an alternative to thermocatalytic methods in which two-dimensional (2D) cobalt-metal-organic framework (Co-MOF, ZIF-L-Co) nanoplate arrays were prepared on nickel foam (NF) and then transformed into hierarchical porous Co3O4 nanostructures by chemical etching and low temperature annealing to form electrode materials. Hierarchical porous nanoarrays formed during synthesis enlarged the surface area of the as-prepared catalysts introduced a large number of defects and exposed active sites leading to reduced charge diffusion, improved mass transfer and efficient HMF oxidation. Co3O4/NF electrode materials were able to achieve a current density of 10 mA·cm-2 at an overpotential of 105 mV in 1 M KOH with 10 mM HMF, which was reduced by 175 mV compared with water oxidation. Electrocatalytic oxidation experiments afforded 100 % HMF conversion and 96.7 % FDCA yields with a minimum 96.5 % faradaic efficiency at 1.43 V vs RHE. The proposed MOF-structured synthesis method fundamentally reduces charge diffusion, improves mass transfer of electrodes and is generally applicable to fabrication of hierarchical porous nanostructured materials.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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。
建议保存本图,每天支付宝扫一扫(相册选取)领红包
实时播报
格瑞格完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
4秒前
AllenHoo发布了新的文献求助10
4秒前
老解完成签到 ,获得积分10
5秒前
yejian发布了新的文献求助10
8秒前
11秒前
东方欲晓完成签到,获得积分10
11秒前
亮子完成签到,获得积分10
14秒前
闹一闹吧费曼先生完成签到 ,获得积分10
14秒前
KT发布了新的文献求助10
16秒前
21秒前
linqin应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
24秒前
26秒前
cctv18应助努力学习采纳,获得10
27秒前
29秒前
33秒前
派大星完成签到 ,获得积分20
34秒前
36秒前
大柠檬完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
玉宝儿发布了新的文献求助10
37秒前
flysmile完成签到 ,获得积分10
37秒前
虚幻小霸王完成签到,获得积分20
38秒前
39秒前
39秒前
volcano完成签到 ,获得积分10
41秒前
shi发布了新的文献求助10
42秒前
白梦容完成签到,获得积分10
43秒前
12366666发布了新的文献求助10
43秒前
46秒前
yejian完成签到,获得积分10
46秒前
传奇3应助12366666采纳,获得10
48秒前
科目三应助11采纳,获得10
50秒前
50秒前
Till发布了新的文献求助10
51秒前
开心榴莲大王完成签到 ,获得积分10
52秒前
shinysparrow应助安安采纳,获得10
52秒前
52秒前
高分求助中
Work hardening in tension and fatigue : proceedings of a symposium, Cincinnati, Ohio, November 11, 1975 1000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
The Instrument Operations and Calibration System for TerraSAR-X 800
Lexique et typologie des poteries: pour la normalisation de la description des poteries (Full Book) 400
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 400
Transformerboard III 300
Polyvinyl alcohol fibers 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2350264
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2056471
关于积分的说明 5122605
捐赠科研通 1787162
什么是DOI,文献DOI怎么找? 892635
版权声明 557045
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 476165