文章链接:https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.124792
用生物质电氧化代替动力学缓慢析氧反应 (OER) 可显著降低水电解的能源需求。然而,探索和优化高效的电催化剂仍然是大规模生产有价值的化学品和氢气的一个挑战。通过在碳纸 (CP) 上进行界面电沉积构建了一种由结晶镍金属和非晶态氢氧化镍纳米片层组成的镀镍纸电极 (NiCo@Ni/CP),用于单糖氧化反应 (MOR),甲酸盐产率为 82.4 %。值得注意的是,流动电解槽在 1.70 V 下保持了 1 A cm-2 的工业级电流密度,并且在 100 小时内具有出色的稳定性,在甲酸盐和氢气生产方面也显示出显着的热电联产法拉第效率,分别约为 80.0 % 和 97.3 %。卓越的性能归因于电子在 Ni 和非晶态 NiCo 氢氧化物界面上的重新分布,它通过调整 d 带中心来增强电荷转移和反应物吸附,从而降低 MOR 过程中木糖的去质子化和 C-C 键裂解能。
这项工作为设计用于生物质升级和大电流密度制氢的高效催化剂提供了一种有前途的策略。