on style="white-space: normal; margin-bottom: 1.5em; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">電化學甘油氧化反應(glycerol oxidation reaction, GOR)是用于各種電解合成的析氧反應(OER)的一種有吸引力的替代陽極反應,這要得益于從生物質中大量生產甘油的可能性以及GOR相對較低的熱力學勢。然而,開發用于GOR的高活性且廉價電催化劑仍面臨著艱巨的挑戰。基于此,中科院福建物質結構研究所溫珍海研究員(通訊作者)等人報道了他們通過實驗制備了一系列新的高熵合金(high entropy alloy, HEA)自支撐電極(HEA-CoNiCuMnMo),其具有在碳布上生長的均勻HEA納米顆粒。通過系統的電化學研究發現,HEA-CoNiCuMnMo電極對GOR電催化表現出有吸引力的性能,具有低過電位和對甲酸鹽產物的高選擇性。作者通過自主開發的基于機器學習的Monte Carlo模擬研究了HEA-CoNiCuMnMo的表面原子構型,指出催化活性中心為Mn、Mo和Ni配位的Mo位點。作者進一步開發了一種混合堿/酸液流電解池,通過將堿性GOR與酸性析氫反應(HER)配對,分別使用HEA-CoNiCuMnMo和商用RhIr/Ti作為陽極和陰極,只需施加0.55 V的電壓即可達到10 mA cm-2的電解電流密度,并且可在電流密度為50 mA cm-2下連續運行12天后保持長期電解穩定性,同時陰極中H2的法拉第效率(FE)超過99%,陽極中甲酸鹽生產的法拉第效率(FE)超過92%。High Entropy Alloy Electrocatalytic Electrode toward Alkaline Glycerol Valorization Coupling with Acidic Hydrogen Production. J. Am. Chem. Soc., 2022, DOI: 10.1021/jacs.1c13740.
https://doi.org/10.1021/jacs.1c13740.