Sustainable Fluorinated Silicon Dielectric Design for Enhanced Contact‐Electro‐Chemistry

材料科学 化学工程 表面改性 绿色化学 电介质 甲基橙 纳米技术 接触角 催化作用 有机化学 化学 反应机理 光催化 复合材料 光电子学 工程类
作者
Ting Gan,Zhijian Li,Shaoxin Li,Hanbin Liu,G.A.J. Amaratunga,Zhong Lin Wang,Di Wei
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202517059
摘要

Abstract Solid–liquid contact electrification (CE) has recently emerged as a powerful means of initiating interfacial chemical reactions via charge transfer. Fluorinated ethylene propylene (FEP) and polytetrafluoroethylene (PTFE) are frequently employed as solid dielectrics owing to their fluorine‐rich surfaces, which exhibit strong electron‐withdrawing characteristics. However, their high environmental cost and poor surface modifiability hinder the broader adoption of contact‐electro‐chemistry (CE‐Chemistry). Here, we report a low‐cost and tunable dielectric alternative based on silicon powder, surface‐functionalized with fluorinated alkyl chains to mimic the interfacial properties of conventional fluoropolymers. Fluorinated silicon powders (F‐Si) were synthesized via a mild self‐assembly approach using 1H,1H,2H,2H‐perfluorodecyltriethoxysilane. The resulting F‐Si powders exhibited a 30‐fold enhancement in methyl orange degradation efficiency compared to unmodified silicon, and a 4‐fold improvement in phenol degradation relative to size‐matched FEP powder. In contrast, aggressive fluorination via piranha‐assisted pretreatment (P‐F‐Si) induced particle aggregation and loss of CE reactivity, highlighting the importance of controlled surface engineering. Furthermore, CE‐Chemistry enabled the first noble‐metal‐free oxidation of I − to I 3 − , establishing a low‐energy, cost‐effective paradigm for catalytic iodine conversion. Together, these advances provide a sustainable materials design framework for CE‐Chemistry, with broad implications for scalable, green chemical transformation technologies.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
####发布了新的文献求助10
刚刚
小明应助jinjun采纳,获得10
1秒前
王宇杰发布了新的文献求助10
2秒前
英姑应助国泰民安采纳,获得10
2秒前
我是老大应助晴天不下雨采纳,获得10
3秒前
孤檠完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
张秋雨完成签到,获得积分10
4秒前
狂野听荷发布了新的文献求助30
5秒前
JamesPei应助zzzrrr采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
小淘气发布了新的文献求助10
6秒前
wang发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
cttc完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
如常发布了新的文献求助10
10秒前
大个应助娲牛佳采纳,获得10
11秒前
中药味的西瓜完成签到,获得积分10
11秒前
狂野听荷完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
13秒前
研友_VZG7GZ应助王宇杰采纳,获得10
14秒前
立麦完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
无奈的萍发布了新的文献求助10
15秒前
夏虫完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
yunidesuuu发布了新的文献求助10
16秒前
干净映天完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
尚焱宇完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
18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
Treatise on Geochemistry (Third edition) 1600
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Benefit of Whole-Pelvis Radiation for Patients With Muscle-Invasive Bladder Cancer: An Inverse Probability Treatment Weighted Analysis 510
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4702872
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4070615
关于积分的说明 12586543
捐赠科研通 3770964
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2082701
邀请新用户注册赠送积分活动 1110066
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 988073