Regulating the Electrochemical Microenvironment of Ni(OH)2 by Cr Doping for Highly Efficient Methanol Electrooxidation

电化学 电催化剂 甲醇 兴奋剂 催化作用 化学 无机化学 材料科学 化学工程 物理化学 电极 光电子学 有机化学 工程类
作者
Hongye Qin,Yukun Ye,Guangliang Lin,Jinyang Zhang,Wenqi Jia,Wei Xia,Lifang Jiao
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (21): 16234-16244 被引量:113
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c05729
摘要

Nickel-based catalysts demonstrate promising potential in integrated hydrogen production via methanol electro-oxidation (MOR). However, the MOR involves multiple hydroxide ions (OH – ) and multielectron synergistic catalytic processes in alkaline electrolytes. The low OH – capture capability of Ni-based catalysts leads to a reduced energy conversion efficiency. Furthermore, the competitive adsorption of H 2 O and CH 3 OH molecules on the catalyst surface blocks active sites, resulting in a decreased selectivity for formate. To address these challenges, effectively manipulating the electrochemical microenvironment has emerged as a viable strategy. In this study, we successfully achieved selective electrooxidation of methanol to formate on Ni(OH) 2 by incorporating a hard Lewis acid heteroatom (Cr) to finely tune the electrochemical interface microenvironment. Experimental and theoretical investigations reveal that incorporating ordered Cr atoms into Ni(OH) 2 can establish a hydrophobic interface, suppressing the blockage of active sites and promoting the enrichment of OH – at the electrified interface. By leveraging the enhanced localized alkalinity and hydrophobic microenvironment at the modified electrified interface, high-value formate can be effectively synthesized with nearly 100% selectivity over a wide potential range. Furthermore, the catalysts display robust electrocatalytic capabilities, delivering remarkable performance with a high current density of 50 mA cm –2 at a working potential of 1.45 V vs RHE.
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
睁眼睡大觉完成签到 ,获得积分10
1秒前
健忘语梦完成签到 ,获得积分10
2秒前
到江南散步完成签到,获得积分10
5秒前
happy完成签到 ,获得积分10
6秒前
10秒前
漂亮姐姐完成签到 ,获得积分10
11秒前
尊嘟假嘟发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
19秒前
Baonanza完成签到,获得积分10
21秒前
听音乐的可可完成签到 ,获得积分10
21秒前
桐桐应助教授采纳,获得10
21秒前
明理诗槐完成签到,获得积分10
21秒前
HMYX完成签到 ,获得积分10
25秒前
尊嘟假嘟发布了新的文献求助10
27秒前
29秒前
33秒前
傲娇斑马完成签到 ,获得积分10
34秒前
白桃战士完成签到,获得积分10
34秒前
传奇3应助晨曦采纳,获得10
35秒前
尊嘟假嘟发布了新的文献求助10
39秒前
酷酷的板凳完成签到,获得积分10
40秒前
郭磊完成签到 ,获得积分10
40秒前
Lucia完成签到 ,获得积分10
41秒前
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分0
41秒前
天天快乐应助酷酷的板凳采纳,获得10
45秒前
48秒前
48秒前
充电宝应助ycliang采纳,获得10
51秒前
尊嘟假嘟发布了新的文献求助10
51秒前
忆_完成签到 ,获得积分10
55秒前
Twila完成签到 ,获得积分10
57秒前
57秒前
1分钟前
1分钟前
LIJIngcan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
尊嘟假嘟发布了新的文献求助10
1分钟前
舒服的月饼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
南攻完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 630
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
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 7376500
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8984238
关于积分的说明 19101646
捐赠科研通 7017161
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3225985
关于科研通互助平台的介绍 2389427
邀请新用户注册赠送积分活动 2206631