Cr-Doping Promoted Surface Reconstruction of Ni(OH) 2 Electrocatalysts toward Efficient Adipic Acid Electrosynthesis

电合成 催化作用 法拉第效率 脱氢 双金属片 化学工程 化学 无机化学 材料科学 环己醇 己二酸 吸附 电解 析氧 浸出(土壤学) 产量(工程) 限制电流 电化学 环己酮 电极 电催化剂 氧化还原 多相催化 可逆氢电极 葡萄糖酸 纳米技术 试剂
作者
Ying Liang,Xianping Liao,Yingshuai Jia,Shiming Guan,W. Zhang,Wenbiao Zhang,Meng Yuying,Yi Tang,Qingsheng Gao
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:14 (5): 2583-2594 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.5c11960
摘要

Electrooxidation offers a sustainable alternative by utilizing renewable energy to convert biomass-derived cyclohexanol (CHA) to adipic acid (AA), a key industrial chemical for nylon-66 and polyurethane production. While bimetallic Ni-based catalysts enhance the conversion, the role of secondary metals in modulating Ni active-site reconstruction during operation remains unclear, limiting performance optimization. Here, we demonstrate that Cr-doping promoted the dynamic reconstruction of Ni(OH) 2 nanosheets to form NiOOH with abundant Ni 3+ and oxygen vacancies (OVs), significantly boosting AA electrosynthesis. In situ characterizations reveal that Cr-doping accelerates OH – adsorption and promotes NiOOH formation, while subsequent Cr 3+ leaching generates OVs, thus, resolving the long-standing dilemma between stabilizing high-valence Ni and maintaining abundant defects. The optimized catalyst achieves 78.1% AA yield and 85.4% Faradaic efficiency at 1.45 V vs RHE, outperforming undoped Ni(OH) 2 and prior systems. Mechanistic studies identify surface Ni 3+ and OVs-stabilized *OOH species as the keys for CHA dehydrogenation and cyclohexanone oxidation, respectively. Moreover, a membrane electrode assembly electrolyzer was designed for the efficient coproduction of AA (0.078 mmol h –1 cm –2 ) and H 2 (42.9 mL h –1 cm –2 ) at a current density of 100 mA cm –2, demonstrating the scalability. This work clarifies the in situ reconstruction of bimetallic sites and provides a design strategy for the efficient electrosynthesis.
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
标致的静芙完成签到,获得积分10
1秒前
刘大圣发布了新的文献求助10
1秒前
小晴完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
小帅发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
lhl发布了新的文献求助10
3秒前
li完成签到,获得积分10
3秒前
大胆香之完成签到,获得积分20
3秒前
宁annie完成签到,获得积分10
4秒前
ding应助沙克几十块采纳,获得10
4秒前
4秒前
无花果应助太阳雨采纳,获得10
4秒前
4秒前
dzz0120应助苦瓜大王采纳,获得10
4秒前
小晴发布了新的文献求助10
5秒前
皮鲂发布了新的文献求助10
5秒前
阿肖完成签到,获得积分20
5秒前
爱科研发布了新的文献求助10
5秒前
Lin关闭了Lin文献求助
6秒前
星辰大海应助略略略采纳,获得10
6秒前
自信草丛完成签到 ,获得积分10
7秒前
屋子发布了新的文献求助20
7秒前
SLL关闭了SLL文献求助
7秒前
平淡黑裤完成签到,获得积分20
8秒前
大个应助liuyu采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
灵美完成签到,获得积分10
8秒前
大胆香之发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
emilybei发布了新的文献求助20
9秒前
zh发布了新的文献求助10
9秒前
上官若男应助沙克几十块采纳,获得10
10秒前
10秒前
聂聂完成签到,获得积分20
10秒前
高挑的乞发布了新的文献求助10
10秒前
可爱的函函应助fake采纳,获得30
11秒前
Akim应助yc采纳,获得10
11秒前
DTP发布了新的文献求助10
11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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 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 7623055
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9198393
关于积分的说明 19718659
捐赠科研通 7194384
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273134
关于科研通互助平台的介绍 2435507
邀请新用户注册赠送积分活动 2268710