通过将活性物质封装在碳载体内的链甲催化剂是一个公认的概念,可以在苛刻条件下为催化反应提供非凡的稳定性。然而,传统的链甲催化剂不可避免地会受到活性位点可及性差的影响,导致额外的电压来补偿电催化中缓慢的扩散动力学。鉴于此,华南理工大学的彭新文教授和刘传富教授等通过将钴纳米颗粒封装在N掺杂的碳化木材中,将天然丰富的木材材料转化为单片链状电催化剂。
本文要点:
(1)这种整体链状催化剂可以直接用作析氢(HER)、析氧(OER)和单糖氧化反应(MOR)的电极,并具有基准性能。
(2)通过将HER与MOR耦合,配备单片链状催化剂的电解槽可以在100 mA cm−2的电流密度下生产氢气,全电池电压仅为1.36 V。
(3)这种木衍生链状催化剂设计为制造坚固的电催化剂提供了一种很有前途的方法,用于未来生产氢气和增值化学品。
Li, D., Li, Z., Chen, Z., Shi, G., Wang, L., Chen, Z., Tu, W., Xia, R., Iwuoha, E.I., Liu, C. and Peng, X. (2023), Wood-Derived, Monolithic Chainmail Electrocatalyst for Biomass-Assisted Hydrogen Production. Adv. Energy Mater. 2300427.
DOI: 10.1002/aenm.202300427
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202300427