原子不对称的Ir-O-Co位点使中性海水中的高效的介导乙烯电氧化成为可能
Linke Cai1, Yao Liu2, Ying Gao3
1Engineering Research Center of Photoenergy Utilization for Pollution Control and Carbon Reduction, Ministry of Education, College of Chemistry, Central China Normal University (CCNU), Wuhan, 430079, China.
一种新型的单原子替代的氧化物催化剂 (Ir1/Co3O4) 有效地催化氧化反应以产生乙烯化. 这种在海水中的可持续电催化剂为贵金属催化剂提供了一个有希望的替代品.
科学领域:
- 电触媒溶解是一种电触媒.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 化物介导的乙烯氧化反应 (EOR) 对可持续的化学合成具有吸引力.
- 目前的氧化反应 (COR) 催化剂严重依赖昂贵的贵金属 (Ru, Ir).
- 开发高效,具有成本效益的使用非贵金属或减少贵金属的COR电催化剂至关重要.
研究的目的:
- 为氧化反应 (COR) 开发一种高效和稳定的电催化剂.
- 为了研究一种单原子替代的氧化物 (Ir1/Co3O4),用于化物介导的乙烯氧化反应 (EOR).
- 探索用于同时合成ECH和EG的合电催化系统.
主要方法:
- 合成和表征单原子替代的氧化物 (Ir1/Co3O4).
- 在中性海水中对化物氧化反应 (COR) 的电催化试验.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以阐明反应机制.
- 开发一个合的阳极和阴极电催化系统.
主要成果:
- Ir1/Co3O4在产生乙烯化 (ECH) 方面表现出高法拉达效率 (高达94.8%),具有显著的稳定性.
- DFT的计算显示,独特的Ir-O-Co配置加速了电子转移,并增强了结构稳定性.
- 一个合系统在ECH和乙烯糖醇 (EG) 的配对电合成中获得了约170%的法拉第克总效率.
结论:
- 在Co3O4中单原子Ir的替代产生了高效和稳定的COR电催化剂.
- -O-Co配置是提高催化活性和耐久性的关键.
- 合电催化系统显示出从乙烯中生产有价值化学品的可持续和经济生产的巨大潜力.
更多相关视频
10:57Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction
Published on: April 10, 2018
10:39Heterogeneous Removal of Water-Soluble Ruthenium Olefin Metathesis Catalyst from Aqueous Media Via Host-Guest Interaction
Published on: August 23, 2018
相关概念视频
Enolate Mechanism Conventions
Electrolysis
E2 Reaction: Kinetics and Mechanism
Oxidation of Alkenes: Syn Dihydroxylation with Osmium Tetraoxide
Oxidation of Alkenes: Anti Dihydroxylation with Peroxy Acids
E1 Reaction: Kinetics and Mechanism
