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hierarchically nanostructured Ni O-Co3O4 with rich interface defects for the electro-oxidation of 5-hydroxymethylfurfural

引用

Science China Chemistry 2020年第7期63卷 980-986页

作者： Yuxuan Lu Chung-Li dong Yu-Cheng Huang Yuqin Zou Yanbo Liu Yingying Li Nana Zhang Wei Chen Ling Zhou Hongzhen Lin Shuangyin Wang State Key Laboratory of Chem/Bio-Sensing and Chemometrics Provincial Hunan Key Laboratory for Graphene Materials and DevicesCollege of Chemistry and Chemical Engineeringthe National Supercomputer Centers in ChangshaHunan UniversityChangsha 410082 department of Physics Tamkang UniversityTaipei 25137 i-LAB Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-BionicsChinese Academy of SciencesSuzhou 215123

Ni-based electrocatalysts with strong redox abilities are active for the electrochemical oxidation of 5-hydroxymethylfurfural(HMF). Interface engineering is an efficient way to modulate the electronic structure, tune the intermediate adsorption, and expose more active sites. Herein, we increased the concentration of interfacial sites with rich defects in a 3d hierarchical nanostructured NiO-Co3O4 electrocatalyst and investigated its catalytic performance for HMF electro-oxidation. The interface effect created abundant cation vacancies, modulated the electronic properties of Co and Ni atoms, and raised the oxidation state of Ni species. The NiO-Co3O4 catalysts show superb HMF oxidation activities with a low onset potential of 1.28 ***, in-situ surface-selective vibrational spectroscopy of sum-frequency generation was performed to study the reaction pathway during the oxidation process on the electrocatalysts. The current study offers an efficient way to create cation vacancies and proves the decisive role of cation vacancies in catalyzing the HMF electro-oxidation.

关键词： interface effect cation vacancies in-situ vibrational spectroscopy electrochemical biomass conversion 3d hierarchical nanostructure

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