Interlayer engineering of molybdenum disulfide toward efficient electrocatalytic hydrogenation

二硫化钼 催化作用 电催化剂 材料科学 化学 双功能 法拉第效率 化学吸附 化学工程 烷基 电化学 无机化学 有机化学 电极 工程类 物理化学
作者
Jingwen Tan,Wenbiao Zhang,Yijin Shu,Haiyang Lu,Yi Tang,Qingsheng Gao
出处
期刊:Science Bulletin [Elsevier]
卷期号:66 (10): 1003-1012 被引量:73
标识
DOI:10.1016/j.scib.2020.11.002
摘要

Electrocatalytic hydrogenation (ECH) enables the sustainable production of chemicals under ambient condition; however, suffers from serious competition with hydrogen (H2) evolution and the use of precious metals as electrocatalysts. Herein, molybdenum disulfide is for the first time developed as an efficient and noble-metal-free catalyst for ECH via in situ intercalation of ammonia or alkyl-amine cations. This interlayer engineering regulates phase transition (2H → 1 T), and effectively ameliorates electronic configurations and surface hydrophobicity to promote the ECH of biomass-derived oxygenates, while prohibiting H2 evolution. The optimal one intercalated by dimethylamine (MoS2-DMA) is capable of hydrogenating furfural (FAL) to furfuryl alcohol with high Faradaic efficiency of 86.3%-73.3% and outstanding selectivity of >95.0% at -0.25 to -0.65 V (vs. RHE), outperforming MoS2 and other conventional metals. Such prominent performance stems from the enhanced chemisorption and surface hydrophobicity. The chemisorption of H intermediate and FAL, synchronously strengthened on the edge-sites of MoS2-DMA, accelerates the surface elementary step following Langmuir-Hinshelwood mechanism. Moreover, the improved hydrophobicity benefits FAL affinity to overcome diffusion limitation. Discovering the effective modulation of MoS2 from a typical H2 evolution electrocatalyst to a promising candidate for ECH, this study broadens the scope to exploit catalysts used for electrochemical synthesis.
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
5秒前
荣幸完成签到 ,获得积分10
5秒前
自信的冬日完成签到 ,获得积分10
6秒前
自信秋完成签到,获得积分10
8秒前
ty完成签到 ,获得积分10
10秒前
兴奋芸遥完成签到 ,获得积分10
12秒前
悦耳的城完成签到 ,获得积分10
12秒前
优秀傲松完成签到,获得积分10
12秒前
海聪天宇发布了新的文献求助10
12秒前
南宫若翠完成签到 ,获得积分10
14秒前
PhD_Essence完成签到,获得积分10
14秒前
月亮啊完成签到 ,获得积分10
17秒前
buerzi完成签到,获得积分10
26秒前
wzk完成签到,获得积分10
29秒前
LaixS完成签到,获得积分10
31秒前
ycc完成签到,获得积分10
32秒前
要笑cc完成签到,获得积分10
33秒前
神火完成签到,获得积分10
34秒前
CadoreK完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
宣宣宣0733完成签到,获得积分10
36秒前
SN完成签到 ,获得积分10
37秒前
阿伦完成签到,获得积分10
37秒前
胡质斌完成签到,获得积分10
38秒前
凌泉完成签到 ,获得积分10
39秒前
Xiaowen完成签到 ,获得积分10
39秒前
会飞的猪猪完成签到,获得积分10
40秒前
先锋老刘001完成签到,获得积分10
41秒前
Nene发布了新的文献求助10
41秒前
阿志应助科研通管家采纳,获得20
42秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得30
42秒前
花样年华完成签到,获得积分10
43秒前
54秒前
博博要毕业完成签到 ,获得积分10
55秒前
小蘑菇应助海聪天宇采纳,获得10
57秒前
小章完成签到 ,获得积分10
1分钟前
十二完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐天生完成签到,获得积分10
1分钟前
alanbike完成签到,获得积分10
1分钟前
欣欣完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6021708
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7635035
关于积分的说明 16166824
捐赠科研通 5169546
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766471
邀请新用户注册赠送积分活动 1749459
关于科研通互助平台的介绍 1636565