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电催化糖醛氧化和水分解产氢

全球能源需求的快速增长,化石燃料储量的下降以及利用化石燃料带来的气候变化,使得探索可再生能源和清洁能源变得十分重要。其中,电化学或光电化学水分解产氢已被广泛认为是以最小的环境影响满足未来能源需求的一种有前途的方。同时,电催化生物质进行产品升级也是一种生产非化石基碳产品的可持续的方法。将这两者结合起来,就可以在水分解产氢的同时进行生物质的氧化反应生成升级产品。

美国犹他州立大学的孙玉杰课题组在镍基泡沫(Ni2P / Ni / NF)上涂覆了低成本镍磷化物颗粒,作为二次电极催化剂进行电催化反应,在将糠醛氧化成2-糠酸的同时,生成氢气。糠醛氧化成2-糠酸在Ni2P / Ni / NF上的热力学和动力学上比水氧化更容易。当Ni2P/ Ni / NF同时作为阳极和阴极的电催化剂时, 氢气析出和糠醛氧化的法拉第效率是几乎一致的。

电催化糖醛氧化和水分解产氢

与纯水分解相反,这种集成电解策略只需要较小的电压输入,同时产生两种有价值的产物。这种方法可能导致新的催化体系的发展,将氢气析出与许多其他有价值的有机氧化反应进行耦合。


相关工作发表在ChemNanoMat 2017. DOI: 10.1002/cnma.201700076

作者:Nan Jiang, Xin Liu, Jinmei Dong, Bo You, Xuan Liu, Yujie Sun*

原文链接如下,或者点击下方阅读原文

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cnma.201700076/full


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