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Cu-Based Bimetallic Catalysts for Electrocatalytic Oxidative Dehydrogenation of Furfural with Practical Rates

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作者
Hengzhou Liu,Jiaqi Yu,Yifu Chen,Jungkuk Lee,Wenyu Huang,Wenzhen Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (31): 37477-37485 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsami.3c06783
摘要

Electrocatalytic oxidative dehydrogenation (EOD) of aldehydes enables ultra-low voltage, bipolar H2 production with co-generation of carboxylic acid. Herein, we reported a simple galvanic replacement method to prepare CuM (M = Pt, Pd, Au, and Ag) bimetallic catalysts to improve the EOD of furfural to reach industrially relevant current densities. The redox potential difference between Cu/Cu2+ and a noble metal M/My+ can incorporate the noble metal on the Cu surface and enlarge its surface area. Particularly, dispersing Pt in Cu (CuPt) achieved a record-high current density of 498 mA cm-2 for bipolar H2 production at a low cell voltage of 0.6 V and a Faradaic efficiency of >80% to H2. Future research is needed to deeply understand the synergistic effects of Cu-M toward EOD of furfural, and improve the Cu-M catalyst stability, thus offering great opportunities for future distributed manufacturing of green hydrogen and carbon chemicals with practical rates and low-carbon footprints.
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