过氧化的电合成是通过在石墨烯支持的有机框架中的特殊分子Ni位点来实现的
Dongxue Yu1, Peng Zhu2, Chunfeng Hu1
1Innovation Center for Chemical Science, College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Soochow University, Suzhou 215006, China.
The journal of physical chemistry letters
|December 1, 2023
概括
石墨烯支持的二维金属有机框架通过2e-氧降解反应 (2e-ORR) 实现过氧化 (H2O2) 的高效电合成. 石墨烯支架上的分子分散的Ni位点显著增强了催化活性和H2O2生产的选择性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 过氧化 (H2O2) 的电合成为传统的 antraquinone 工艺提供了一个可持续的替代方案.
- 由碳材料支持的二维 (2D) 金属有机框架 (MOF) 是2e-氧降解反应 (2e-ORR) 的有希望的催化剂.
研究的目的:
- 合成和评估以石墨烯支持的2DMOF,以实现高效的H2O2电合成.
- 研究分子分散的Ni位点和石墨烯支对催化性能的作用.
主要方法:
- 用石墨烯支持的2DMOF (Ni3(2,3,6,7,10,11-hexahydrotriphenylene) 的水热合成2).
- 对2e-ORR活性合成材料的电化学表征.
主要成果:
- 合成的石墨烯支持的2D MOF显示了高的2e-ORR性能.
- 异常的分子分散的Ni位点,具有NiO4C4协调球体,被发现比MOF本身更具有催化活性.
- 石墨烯支架上的残留氧基促进了这些活性Ni位点的形成,通过调节它们的氧化状态和电子特性.
结论:
- 石墨烯支持的二维MOF,特别是那些具有共存的分子分散Ni位点的2DMOF,是H2O2电合成的高效催化剂.
- 在石墨烯支上存在氧基,在增强催化活性和对2e-ORR通路的选择性方面起着至关重要的作用.
- 这种方法为开发高效和选择性的电催化剂提供了一个有希望的策略,用于可持续的H2O2生产.
