Proton‐Coupled Electron Transfer in Photoelectrochemical Alcohol Oxidation Enhanced by Nickel‐Based Cocatalysts

质子 化学 光化学 电子 酒精氧化 质子耦合电子转移 电子转移 光电化学 无机化学 材料科学 物理 电化学 有机化学 物理化学 电极 量子力学
作者
Bin Gao,Xiaowei Mu,Jianyong Feng,Huiting Huang,Jianming Liu,Wangxi Liu,Zhigang Zou,Zhaosheng Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (1): e202413298-e202413298 被引量:19
标识
DOI:10.1002/anie.202413298
摘要

Abstract Using biomass oxidation reactions instead of water oxidation reactions is optimal for accomplishing biomass conversion and effective hydrogen generation. Here, we report that α‐Fe 2 O 3 photoanodes with a NiOOH cocatalyst exhibit excellent performance for photoelectrochemical oxidation of 5‐hydroxymethylfurfural (HMF) to 2,5‐furandicarboxylic acid (FDCA). The conversion efficiency for HMF reaches 98.5 %, while the selectivity for FDCA is 94.2 %. We revealed that HMF is oxidized through a spontaneous proton‐coupled electron transfer (PCET) process with the high‐valent phase of the Ni‐based catalyst. The dangling oxygen and bridging oxygen of the high‐valent phase species serve as proton‐accepting sites. Furthermore, we pointed out that the deprotonated bond dissociation free energy difference between the catalysts and alcohols is the thermodynamic trigger for the PCET process. This study provides a reasonable explanation for the alcohol oxidation reaction, which is beneficial for designing biomass conversion systems.
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
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
2秒前
2秒前
小二郎应助qss8807采纳,获得10
2秒前
zhaoaotao完成签到,获得积分10
3秒前
李八百完成签到,获得积分10
4秒前
搞怪白秋发布了新的文献求助10
4秒前
楸霁完成签到,获得积分10
4秒前
ding应助luster采纳,获得10
4秒前
简简单单完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
深情安青应助xm采纳,获得10
5秒前
从容的完成签到 ,获得积分10
5秒前
君姊发布了新的文献求助10
6秒前
稳住完成签到,获得积分10
6秒前
Ray完成签到,获得积分10
7秒前
WH发布了新的文献求助10
7秒前
虚幻孤丹发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
登登发布了新的文献求助10
9秒前
CodeCraft应助楸霁采纳,获得10
9秒前
9秒前
Arzu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Hello应助大气乐儿采纳,获得10
11秒前
11秒前
搞怪白秋完成签到,获得积分10
12秒前
cheng发布了新的文献求助10
12秒前
黎明发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
上官若男应助可耐的碧萱采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
识途完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
今后应助司徒不二采纳,获得10
18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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
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 5646612
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4771918
关于积分的说明 15035835
捐赠科研通 4805361
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2569639
邀请新用户注册赠送积分活动 1526601
关于科研通互助平台的介绍 1485860