Unveiling the spatially confined oxidation processes in reactive electrochemical membranes

电子转移 电化学 激进的 动力学 羟基自由基 传质 多物理 化学 氧化还原 电子传输链 化学工程 光化学 化学物理 材料科学 无机化学 电极 有机化学 物理化学 热力学 生物化学 物理 量子力学 色谱法 有限元法 工程类
作者
Yuyang Kang,Zhenao Gu,Baiwen Ma,Wei Zhang,Jingqiu Sun,Xiaoyang Huang,Chengzhi Hu,Wonyong Choi,Jiuhui Qu
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:14 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-023-42224-3
摘要

Electrocatalytic oxidation offers opportunities for sustainable environmental remediation, but it is often hampered by the slow mass transfer and short lives of electro-generated radicals. Here, we achieve a four times higher kinetic constant (18.9 min-1) for the oxidation of 4-chlorophenol on the reactive electrochemical membrane by reducing the pore size from 105 to 7 μm, with the predominate mechanism shifting from hydroxyl radical oxidation to direct electron transfer. More interestingly, such an enhancement effect is largely dependent on the molecular structure and its sensitivity to the direct electron transfer process. The spatial distributions of reactant and hydroxyl radicals are visualized via multiphysics simulation, revealing the compressed diffusion layer and restricted hydroxyl radical generation in the microchannels. This study demonstrates that both the reaction kinetics and the electron transfer pathway can be effectively regulated by the spatial confinement effect, which sheds light on the design of cost-effective electrochemical platforms for water purification and chemical synthesis.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
1秒前
搜集达人应助reece采纳,获得10
1秒前
RIKKI完成签到,获得积分10
2秒前
Orange应助badercao采纳,获得10
3秒前
幸福大白完成签到,获得积分10
3秒前
36456657应助llx采纳,获得10
4秒前
LZQ应助llx采纳,获得10
4秒前
可爱的函函应助芷毓_Tian采纳,获得10
4秒前
星辰大海应助Aegean采纳,获得10
4秒前
唧唧完成签到,获得积分20
4秒前
6秒前
1L发布了新的文献求助10
6秒前
阳光的未来完成签到,获得积分20
8秒前
玖月发布了新的文献求助10
11秒前
三太子完成签到,获得积分10
12秒前
坚强亦丝应助何肆意采纳,获得10
12秒前
ben完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
Jaylou完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
18秒前
19秒前
淡然平蓝完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
晚风千千完成签到,获得积分20
19秒前
闪闪岩完成签到,获得积分10
20秒前
超重美人发布了新的文献求助30
21秒前
23秒前
芷毓_Tian发布了新的文献求助10
24秒前
萤火发布了新的文献求助10
24秒前
义气香彤发布了新的文献求助10
24秒前
星河之外spectator完成签到,获得积分10
26秒前
愉快谷芹发布了新的文献求助10
28秒前
livra1058完成签到,获得积分10
29秒前
微微发布了新的文献求助10
32秒前
lin完成签到,获得积分20
32秒前
33秒前
不秃头完成签到,获得积分10
34秒前
研友_LOKXmL完成签到 ,获得积分10
38秒前
泡芙完成签到 ,获得积分10
38秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
有EBL数据库的大佬进 Matrix Mathematics 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 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 遗传学 化学工程 基因 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3414539
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3016598
关于积分的说明 8877154
捐赠科研通 2704362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1482685
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 685541
邀请新用户注册赠送积分活动 680317