The pivot to achieve high current density for biomass electrooxidation: Accelerating the reduction of Ni3+ to Ni2+

过电位 催化作用 电流(流体) 产量(工程) 脱氢 电流密度 电子转移 阳极 电化学 选择性 化学 材料科学 分析化学(期刊) 热力学 光化学 物理化学 物理 电极 冶金 有机化学 量子力学
作者
Zhaohui Yang,Baolong Zhang,Chuanyu Yan,Zhimin Xue,Tiancheng Mu
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:330: 122590-122590 被引量:79
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.122590
摘要

Electrochemical oxidation is a promising method to convert 5-hydroxymethylfurfural (HMF) to 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA) with high selectivity at room temperature. Developing catalysts with high current densities is crucial for the industrial application of HMF electrooxidation reaction (HMFOR). Herein, we demonstrate that the current densities exhibited by the LSV curves are falsely high and propose to evaluate catalyst activity using anodic peak current density rather than overpotential for the comparison of actual efficiency. Besides, the reduction of Ni3+ to Ni2+ accompanied by proton coupled electron transfer (PCET) process of HMF dehydrogenation is confirmed as the rate-determining step affecting the conversion efficiency of HMF rather than Ni2+ electrooxidated to Ni3+. Theoretical calculations reveal differences in the hydrogen transfer energy barriers of PCET process. Furthermore, Ni(OH)2/NF with appropriate Cr doping shows superb activity with actual current densities of over 230 mA cm−2 at HMF concentrations of 10 mM and over 360 mA cm−2 at 20 mM (the ever highest current densities for HMFOR), and obtain a yield of more than 98% of FDCA.
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
kk发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
缥缈易槐发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
搜集达人应助北城采纳,获得10
5秒前
rita_sun1969发布了新的文献求助30
5秒前
Jamie2发布了新的文献求助30
7秒前
脑洞疼应助俏皮的白柏采纳,获得10
7秒前
桐桐应助ZXH采纳,获得10
7秒前
贝林厄姆发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
Lontano发布了新的文献求助10
10秒前
科研宇完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
kk完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
17秒前
顺利秋灵发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
ZXH发布了新的文献求助10
18秒前
阳光发布了新的文献求助10
19秒前
1111发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
DDd完成签到 ,获得积分10
20秒前
1351567822应助乌拉拉啦啦啦采纳,获得10
21秒前
22秒前
风逝发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
小蘑菇应助老迟到的雪曼采纳,获得10
23秒前
24秒前
24秒前
完美世界应助Wayne采纳,获得10
26秒前
genuine发布了新的文献求助10
27秒前
嘿嘿嘿发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3988827
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531197
关于积分的说明 11252739
捐赠科研通 3269830
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804815
邀请新用户注册赠送积分活动 881915
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809028