Valence Engineering via Manganese‐Doping on Cobalt Nitride Nanoarrays for Efficient Electrochemically Paired Glycerol Valorization and H2 Production

价(化学) 兴奋剂 氮化物 材料科学 甘油 生产(经济) 化学工程 纳米技术 化学 冶金 光电子学 工程类 有机化学 经济 图层(电子) 宏观经济学
作者
Cheng Li,Xiangtong Meng,Xuedan Song,Jun Qi,Liu Fei,Xiao Xue,Yadong Du,Guangyao Xu,Zhanhao Jiang,Shenghua Ye,Shaoluan Huang,Jieshan Qiu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (33) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/adfm.202316718
摘要

Abstract Integration of more thermodynamically favorable valorization of biomass (e.g., glycerol), compared to sluggish oxygen evolution, with H 2 production is of great significance for energy‐saving electrosynthesis of value‐added chemicals. However, its widespread deployment has been challenged by costly electrocatalysts and large overpotential reaching an industrial‐relevant current density (≥400 mA cm −2 ). Herein, carbon shell‐encapsulated manganese‐doped cobalt nitride nanoarrays immobilizing on nickel foam, denoted Mn‐CoN@C/NF, are crafted via hydrothermal method and ammoniation. As a bifunctional electrocatalyst, the Mn‐CoN@C/NF manifests extraordinary activity for glycerol oxidation reaction (GOR) with an ultralow potential of 1.37 V (versus RHE) at 400 mA cm −2 , in conjunction with H 2 evolution reaction (HER) with a low overpotential of 31 mV at 10 mA cm −2 . A record high Faradaic efficiency (97.7%) for formate production of GOR is delivered at 1.35 V (vs RHE). Impressively, a two‐electrode electrolyzer capitalizing on the Mn‐CoN@C/NF as catalysts reaches 800 mA cm −2 at 1.83 V, delivering an electricity‐saving efficiency of 15.0% compared to pure water splitting. DFT calculations substantiate that Mn species within Mn‐CoN not only optimize hydrogen adsorption kinetics for HER, but also elevate Co 3+ active sites’ density for GOR. This work offers an energy‐saving and efficient electrosynthesis avenue for coproduction of valuable chemicals.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
long完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI2S应助李白白采纳,获得10
2秒前
超级七七完成签到 ,获得积分20
2秒前
stay hungry发布了新的文献求助10
2秒前
路路有为完成签到 ,获得积分10
3秒前
chiyudoubao发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
超级七七关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
大胆访蕊完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
爆米花应助Nick爱学习采纳,获得10
8秒前
大胆访蕊发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
丘比特应助111采纳,获得10
10秒前
10秒前
日立天上发布了新的文献求助10
12秒前
Solitude完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Tian完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
245发布了新的文献求助10
13秒前
zhaoyingxin完成签到,获得积分20
13秒前
小兔发布了新的文献求助10
15秒前
精明的飞槐完成签到 ,获得积分10
16秒前
21秒前
研友_VZG7GZ应助健康的梦旋采纳,获得10
22秒前
22秒前
24秒前
SciGPT应助默默的以松采纳,获得10
26秒前
女儿国最后的希望完成签到,获得积分20
27秒前
28秒前
zhaoyingxin发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
李健的小迷弟应助ZZzz采纳,获得10
31秒前
32秒前
JH完成签到 ,获得积分10
33秒前
111完成签到,获得积分10
34秒前
zwzh发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3157519
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808900
关于积分的说明 7878979
捐赠科研通 2467322
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313355
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630395
版权声明 601919