Cobalt Single‐Atom Reverse Hydrogen Spillover for Efficient Electrochemical Water Dissociation and Dechlorination

离解(化学) 氢原子 电化学 分解水 化学 溢出效应 光化学 无机化学 催化作用 电极 物理化学 光催化 有机化学 烷基 微观经济学 经济
作者
Qian Zheng,Hengyue Xu,Yancai Yao,Jie Dai,Jiaxian Wang,Wei Hou,Long Zhao,Xingyue Zou,Guangming Zhan,Ruizhao Wang,Kaiyuan Wang,Lizhi Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (19): e202401386-e202401386 被引量:84
标识
DOI:10.1002/anie.202401386
摘要

Abstract Efficient water dissociation to atomic hydrogen (H*) with restrained recombination of H* is crucial for improving the H* utilization for electrochemical dechlorination, but is currently limited by the lack of feasible electrodes. Herein, we developed a monolithic single‐atom electrode with Co single atoms anchored on the inherent oxide layer of titanium foam (Co 1 −TiO x /Ti), which can efficiently dissociate water into H* and simultaneously inhibit the recombination of H*, by taking advantage of the single‐atom reverse hydrogen spillover effect. Experimental and theoretical calculations demonstrated that H* could be rapidly generated on the oxide layer of titanium foam, and then overflowed to the adjacent Co single atom for the reductive dechlorination. Using chloramphenicol as a proof‐of‐concept verification, the resulting Co 1 −TiO x /Ti monolithic electrode exhibited an unprecedented performance with almost 100 % dechlorination at −1.0 V, far superior to that of traditional indirect reduction‐driven commercial Pd/C (52 %) and direct reduction‐driven Co 1 −N−C (44 %). Moreover, its dechlorination rate constant of 1.64 h −1 was 4.3 and 8.6 times more active than those of Pd/C (0.38 h −1 ) and Co 1 −N−C (0.19 h −1 ), respectively. Our research sheds light on the rational design of hydrogen spillover‐related electrocatalysts to simultaneously improve the H* generation, transfer, and utilization for environmental and energy applications.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
刚刚
彭于晏应助欣喜的尔曼采纳,获得10
刚刚
1秒前
木又权完成签到,获得积分10
2秒前
能干的邹完成签到,获得积分10
2秒前
善学以致用应助艾原采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助任成艳采纳,获得10
2秒前
岳拔萃发布了新的文献求助10
3秒前
茉莉完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
白雪阁发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Kyrie完成签到,获得积分10
4秒前
卞珂完成签到,获得积分10
5秒前
holiday发布了新的文献求助20
5秒前
不想做实验完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI6应助笑点低的悒采纳,获得10
6秒前
6秒前
豆沙包完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
张兰兰发布了新的文献求助10
8秒前
Min完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
思哲范发布了新的文献求助10
10秒前
Yh_L发布了新的文献求助10
10秒前
时光发布了新的文献求助10
10秒前
英俊的铭应助NCNST-shi采纳,获得10
11秒前
田小胖完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Meteor636完成签到 ,获得积分10
12秒前
接两块钱发布了新的文献求助10
12秒前
123456qqqq完成签到,获得积分10
12秒前
福尔摩琪发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
高分求助中
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 720
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5588355
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4671484
关于积分的说明 14787308
捐赠科研通 4625063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2531787
邀请新用户注册赠送积分活动 1500349
关于科研通互助平台的介绍 1468300