Construction of a hierarchically structured, NiCo–Cu-based trifunctional electrocatalyst for efficient overall water splitting and 5-hydroxymethylfurfural oxidation
文献情報
Ruijuan Zheng, Chenhao Zhao, Jinhua Xiong, Xue Teng, Wuhua Chen, Zhibiao Hu, Zuofeng Chen
In this study, Cu nanowire arrays grown on a three-dimensional Cu foam substrate are modified by nickel–cobalt layered double hydroxide nanosheets (NiCoNSs/CuNWs), which can be used as a self-supporting trifunctional electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (HER), oxygen evolution reaction (OER), and 5-hydroxymethylfurfural (HMF) oxidation. This hybrid material as an electrocatalyst possesses remarkable advantages including low cost, freestanding nature, high conductivity and a unique hierarchical structure with a potential bimetallic synergistic effect. The optimized NiCoNSs/CuNWs electrode shows excellent HER and OER performances in alkaline solution, making it a remarkable bifunctional electrode for efficient overall water splitting. When assembling a two-electrode electrolytic cell with NiCoNSs/CuNWs as both the anode and cathode, it requires an applied cell voltage of only 1.69 V to deliver a current density of 10 mA cm−2 in water electrolysis. Electrochemical oxidation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) is also carried out in 1.0 M KOH. HMF oxidation occurs upon the formation of Ni3+ species, leading to earlier catalytic onset (around 300 mV ahead) in comparison with the OER trigged by the higher-oxidation-state Ni4+ species. When HMF oxidation and H2 evolution are integrated into a two-electrode electrolyzer with the NiCoNSs/CuNWs catalyst couple, the voltage required to achieve a current density of 10 mA cm−2 is 1.44 V, approximately 250 mV lower than that of overall water splitting. The present work provides useful guidance for designing and developing efficient multifunctional electrocatalysts for energy-saving hydrogen production coupled with oxidative biomass upgrading.
関連文献
The energetically favorable cis peptide bond for the azaglycine-containing peptide: For-AzGly-NH2 model
Ho-Jin Lee, Jong-Won Song, Young-Sang Choi, Seonggu Ro, Chang-Ju Yoon
DOI: 10.1039/B009651M
Dynamics of the OH( = 1,2,4) + O3 atmospheric reaction
L. Zhang, A. J. C. Varandas
DOI: 10.1039/B010149O
Flow-distributed oscillation patterns in the Oregonator model
J. R. Bamforth, J. H. Merkin, S. K. Scott, R. Tóth, V. Gáspár
DOI: 10.1039/B010094N
An improved azo chromophore for optical NO2 sensing
A. Bradford, P. L. Drake, O. Worsfold, I. R. Peterson, D. J. Walton, G. J. Price
DOI: 10.1039/B008894N
Phthalocyanines: structure and vibrations
Daniel R. Tackley, Geoffrey Dent, W. Ewen Smith
DOI: 10.1039/B007763L
こちらもおすすめ
カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸はどのように保存すればよいですか?
カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸は、直射日光を避けて室温(15...
tert-ブチル2-クロロメチルピリジン-3-基炭酸エステルの市場動向や研究トレンドはどうですか?
この化合物は合成化学分野において、特にピリジン化合物の合成や改良に用いられます。最近の研究では、ピリジン化合物の新規合成法や特性の改良が注目されています。市場動...
聚二季戊四醇六丙烯酸酯はどの業界で使用されていますか?
聚二季戊四醇六丙烯酸酯は、医薬品、ポリマー、センサー、半導体などの業界で広く使用されています。特にポリマー業界では硬化剤として、医薬分野では医療機器の製造に使用...
1-氯-5-硝基异喹啉の市場動向や研究トレンドはどうですか?
1-氯-5-硝基异喹啉は、薬理学や合成化学の研究分野で注目されています。市場動向としては、その生物学的な活性や合成可能性を評価する研究が増えています。また、代替...
2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンはどのように合成されますか?
2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンは、トリフルオロメチル化反応と硫化反応を経て合成されます。通常、トリフルオロメチル化剤と硫...
p-トールイルマグネシウムブロミドの物理化学的性質は何ですか?
p-トールイルマグネシウムブロミドのCAS番号は4294-57-9です。この化合物は白色の結晶性粉末で、分子量は204.32です。溶剤中で良好に溶解しますが、水...
1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向や研究トレンドはどうですか?
1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向は、化学産業全体の需要に影響を受けますが、最近では pharmaceutical 分野での応用が注目され...
十一碳烯酰甘氨酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?
十一碳烯酰甘氨酸は吸入や皮膚から吸収されることがあり、取り扱う際には防塵マスクと手袋を使用してください。ドラフトチャンバーを用いて漏洩を処理し、適切なSDS(S...
1H,1H-全氟-3,6-二氧杂葵-1-醇を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?
この化合物は吸入や皮膚吸収による毒性があるため、防塵マスク、ゴーグル、防護手袋を使用する必要があります。ドラフトチャンバーでの操作が必要です。漏洩時には即座に換...
3-(4-(フルオロメチルオキシ)フェニル)-1,2,4-オキサジアゾール-5-カルボハイドライドは安全ですか?
安全性は化合物の使用方法によります。直接的な毒性は報告されていませんが、吸入や皮膚接触には注意が必要です。適切な防護服を着用し、換気を図ることを推奨します。













![5,7-Dihydroxy-3-(4-hydroxyphenyl)-6-[(1R,6R)-3-methyl-6-prop-1-en-2-ylcyclohex-2-en-1-yl]chromen-4-one structure 5,7-Dihydroxy-3-(4-hydroxyphenyl)-6-[(1R,6R)-3-methyl-6-prop-1-en-2-ylcyclohex-2-en-1-yl]chromen-4-one structure](https://static.chemtradehub.com/structs/191/1914963-20-4-2b05.webp)
![N-[(6-Bromo-3-pyridinyl)methyl]ethanamine structure N-[(6-Bromo-3-pyridinyl)methyl]ethanamine structure](https://static.chemtradehub.com/structs/120/120740-05-8-ca55.webp)
