O modified N-doped carbon nanotubes enhanced 2e- oxygen reduction reaction via antibonding activation for efficient antibactrial in netural media

反键分子轨道 催化作用 碳纳米管 过氧化氢 氧气 氧化剂 化学工程 材料科学 石墨烯 活性氧 光化学 化学 纳米技术 有机化学 物理 工程类 电子 量子力学 原子轨道 生物化学
作者
Kexin Yan,Yingnan Qin,Junjie Xue,Jing Wang,Guoqing Wang,Ning Wang,Yongbao Chu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:484: 149363-149363 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.149363
摘要

Hydrogen peroxide (H2O2), as a green and renewable environmental protection oxidizing agent, is widely used in chemical synthesis, paper bleaching, sterilization and other industries. The production of H2O2 by two-electron oxygen reduction reaction (2e- ORR) is a promising alternative to the industrial anthraquinone process. In this study, oxygen modified nitrogen-doped carbon nanotubes (O-NCNTs-6) catalyst was prepared for the highly selective ORR to convert H2O2 in neutral media. Notably, the H2O2 selectivity of O-NCNTs-6 is up to 90 %, and the H-cell test exhibits a high H2O2 production rate (about 1035 mmol gcat-1h−1) with excellent bactericidal efficiency (>90 %). Density functional theory (DFT) calculations demonstrate that the antibonding orbitals of O2 can acquire electrons from the as-prepared O-NCNTs-6, thereby facilitating activation of the O-O bond and enhancing the feasibility of the 2e- ORR reaction. Experiments and DFT calculations further confirm that in addition to H2O2, reactive oxygen species (ROS) such as OH and ·O2– produced during the catalytic process play an important role in the sterilization process. This work provides an effective strategy for the design of 2e- ORR catalysts and provides a green and potential electrocatalytic antifouling technology for the antibacterial antifouling field.
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
爱岗敬业牛马人完成签到,获得积分10
刚刚
藏羚羊完成签到,获得积分10
1秒前
瘦瘦的送终完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
dd完成签到,获得积分10
1秒前
TOP完成签到,获得积分10
2秒前
学霸宇大王完成签到 ,获得积分10
2秒前
魏晟霖完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
古德赖克发布了新的文献求助10
3秒前
sa完成签到 ,获得积分10
3秒前
烟花应助赛赛采纳,获得10
4秒前
pzt完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Mila完成签到,获得积分10
4秒前
风逝完成签到,获得积分10
4秒前
Liar完成签到,获得积分10
4秒前
huazhangchina完成签到,获得积分10
4秒前
milagu发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
海边的曼彻斯特完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
DT完成签到,获得积分10
5秒前
欣观发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
斯文败类应助崔崔崔采纳,获得10
6秒前
6秒前
OK应助阴香萍采纳,获得10
6秒前
7秒前
阳光BOY完成签到,获得积分10
7秒前
Fe_Al_Po完成签到,获得积分0
7秒前
搬砖人完成签到,获得积分10
8秒前
基尼台妹完成签到,获得积分10
8秒前
淇淇清清发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
cym发布了新的文献求助10
9秒前
执笔画流年完成签到,获得积分10
9秒前
are完成签到,获得积分10
9秒前
safari完成签到 ,获得积分10
10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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6523430
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8316513
关于积分的说明 17795429
捐赠科研通 5625390
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928222
邀请新用户注册赠送积分活动 1904945
关于科研通互助平台的介绍 1765086