電催化糖醛氧化和水分解產氫

2021-02-15 AdvancedScienceNews

全球能源需求的快速增長，化石燃料儲量的下降以及利用化石燃料帶來的氣候變化，使得探索可再生能源和清潔能源變得十分重要。其中，電化學或光電化學水分解產氫已被廣泛認為是以最小的環境影響滿足未來能源需求的一種有前途的方法。同時，電催化生物質進行產品升級也是一種生產非化石基碳產品的可持續的方法。將這兩者結合起來，就可以在水分解產氫的同時進行生物質的氧化反應生成升級產品。

美國猶他州立大學的孫玉傑課題組在鎳基泡沫（Ni2P / Ni / NF）上塗覆了低成本鎳磷化物顆粒，作為二次電極催化劑進行電催化反應，在將糠醛氧化成2-糠酸的同時，生成氫氣。糠醛氧化成2-糠酸在Ni2P / Ni / NF上的熱力學和動力學上比水氧化更容易。當Ni2P/ Ni / NF同時作為陽極和陰極的電催化劑時， 氫氣析出和糠醛氧化的法拉第效率是幾乎一致的。

與純水分解相反，這種集成電解策略只需要較小的電壓輸入，同時產生兩種有價值的產物。這種方法可能導致新的催化體系的發展，將氫氣析出與許多其他有價值的有機氧化反應進行耦合。

相關工作發表在ChemNanoMat 2017. DOI: 10.1002/cnma.201700076

作者：Nan Jiang, Xin Liu, Jinmei Dong, Bo You, Xuan Liu, Yujie Sun*

原文連結如下，或者點擊下方閱讀原文

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cnma.201700076/full

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