Highly efficient and robust nickel-iron bifunctional catalyst coupling selective methanol oxidation and freshwater/seawater hydrogen evolution via CO-free pathway

催化作用 双功能 化学 海水 甲醇 联轴节(管道) 材料科学 生态学 冶金 生物 有机化学
作者
Xiangbowen Du,Mingwu Tan,Tong Wei,Hisayoshi Kobayashi,Junjie Song,Zhengxin Peng,Hongliang Zhu,Zhikang Jin,Renhong Li,Wen Liu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:452: 139404-139404 被引量:64
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139404
摘要

The production of green hydrogen by water electrolysis is often kinetically limited by the sluggish oxygen evolution reaction (OER) at the anode. Here, we prepared a bifunctional nickel foam supported NiFe2O4 spinel catalyst (i.e. NiFe2O4/NF) that is capable of facilitating the coupling of hydrogen evolution reaction (HER) with selective methanol oxidation reaction (SMOR) in seawater to produce formate via a CO-free pathway. At a cell potential of 2.0 V, the NiFe2O4/NF||NiFe2O4/NF catalyzed HER-SMOR system produces remarkably high current density (>800 mA cm−2) with high Faradaic efficiencies (FE) at both electrodes (>96 % for HER and >95 % for SMOR to formate). The NiFe2O4/NF||NiFe2O4/NF HER-SMOR system also exhibits excellent stability over 48 h of continuous operation. With H2 being the only gaseous product, the HER-SMOR electrolysis system could operate in the absence of a membrane. Furthermore, the NiFe2O4/NF||NiFe2O4/NF electrodes are sufficiently robust for continuously catalyzing HER-SMOR in seawater electrolysis, showing no sign of deactivation or chlorine oxidation reactions over 6 h of continuous operation at a high current density of 700 mA cm−2. Mechanistic investigation and DFT calculations reveal that SMOR proceeds via a CO-free pathway, with Ni and Fe as the active sites for methanol and OH activation, respectively.
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
舒适的洋葱给舒适的洋葱的求助进行了留言
1秒前
小y完成签到 ,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
Lin发布了新的文献求助10
4秒前
阿不思完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
FFK完成签到,获得积分10
6秒前
程序猿给程序猿的求助进行了留言
7秒前
健忘芷发布了新的文献求助10
7秒前
风轩轩发布了新的文献求助10
8秒前
务实代荷完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
jazzmantan发布了新的文献求助10
8秒前
哈哈完成签到,获得积分10
9秒前
成就觅翠完成签到,获得积分10
10秒前
缓慢寄翠完成签到,获得积分10
10秒前
13秒前
13秒前
15秒前
16秒前
vive999发布了新的文献求助10
18秒前
二月发布了新的文献求助30
19秒前
19秒前
Twilight发布了新的文献求助10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
高枕无忧完成签到 ,获得积分10
20秒前
26秒前
Twilight完成签到,获得积分20
26秒前
王祥坤完成签到,获得积分10
26秒前
哈哈发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
不安的嘉懿完成签到,获得积分10
29秒前
王祥坤发布了新的文献求助10
31秒前
Blanca发布了新的文献求助30
32秒前
34秒前
35秒前
35秒前
逍遥猪皮完成签到,获得积分10
37秒前
开心的绿凝完成签到,获得积分10
38秒前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Haematolymphoid Tumours (Part A and Part B, WHO Classification of Tumours, 5th Edition, Volume 11) 400
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
Unraveling the Causalities of Genetic Variations - Recent Advances in Cytogenetics 400
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5465550
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4569781
关于积分的说明 14321124
捐赠科研通 4496282
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2463209
邀请新用户注册赠送积分活动 1452179
关于科研通互助平台的介绍 1427336