To Investigate Electron Transfer Properties on Silicalite-1 Zeolite for Potential Electrocatalytic Applications

化学 沸石 电子转移 化学工程 催化作用 纳米技术 光化学 有机化学 工程类 材料科学
作者
Yingying Jin,Xichen Yin,Guanghua Yu,Qiming Sun,Jiong Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.4c10258
摘要

To develop high-performance electrocatalysts is critical to sustainable conversion and storage of renewable energy. Silicalite-1 (S-1) zeolite is considered promising for constructing electrocatalysts featuring uniform and precise porosity and a stable structural skeleton even at extreme potentials. However, its electrochemical properties remain poorly understood, particularly regarding the roles of internal pore channels. Herein, inner- and outer-sphere electron transfer (ISET/OSET) routes on the S-1 zeolite were investigated by classical redox probes. The results for the first time revealed that the ISET kinetics inside the pores of S-1 zeolite is more rapid than that on external surfaces, optimized by microporous scale channels and terminated hydroxyl groups. Conversely, the kinetics of the OSET did not closely depend on the porosity and surface properties of the S-1 zeolite. These electrochemical insights further initiated a lithium-ion-incorporated S-1 zeolite with rapid ISET kinetics for electrocatalysis of oxygen reduction. It demonstrated a high performance of 85% selectivity for H
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