日韩不卡在线观看视频不卡,国产亚洲人成A在线V网站,处破女八a片60钟粉嫩,日日噜噜夜夜狠狠va视频

利用電催化的方式將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為高附加值燃料與化學(xué)品對(duì)減少當(dāng)下化工行業(yè)中的碳足跡有著重要意義。5-羥甲基糠醛（HMF）被視為是連接生物質(zhì)與化學(xué)品之間的橋梁，它可通過電化學(xué)還原的方式得到聚醚、聚氨酯和聚酰胺的重要前體——2,5-二羥甲基呋喃（DHMF）。然而，在該過程中，往往會(huì)伴隨析氫反應(yīng)（HER）的競(jìng)爭(zhēng)，從而導(dǎo)致產(chǎn)物DHMF的法拉第效率（FE）下降。為此，HMF的電化學(xué)加氫反應(yīng)會(huì)選擇在較高HER過電位的電極（Cu，Ag）上進(jìn)行。盡管該策略提高了對(duì)DHMF的FE，但同時(shí)需要在較高的過電位下進(jìn)行。此外，在較高濃度下（100 mM），由于HMF電化學(xué)二聚反應(yīng)的加劇，導(dǎo)致DHMF的FE和選擇性下降，因此電化學(xué)還原HMF在實(shí)際場(chǎng)景中的應(yīng)用仍存在挑戰(zhàn)。

基于此，清華大學(xué)段昊泓副教授課題組開發(fā)了一種Cu納米線陣列（NWAs）負(fù)載的單原子Ru的單原子合金催化劑（Ru₁Cu），在較低過電勢(shì)下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)HMF的高效電催化加氫制備DHMF。在較高HMF濃度下（50，100 mM），Ru₁Cu仍保持了對(duì)DHMF較高的FE和選擇性。利用電化學(xué)分析技術(shù)進(jìn)行電化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究，結(jié)果表明單原子Ru的引入顯著促進(jìn)了H₂O的解離，而產(chǎn)生的H*通過電催化加氫機(jī)理與HMF高效反應(yīng)后得到DHMF。

研究者利用電化學(xué)還原的策略，將CuO NWAs還原為Cu NWAs，并通過Cu和Ru³⁺的電流置換反應(yīng)，合成了Ru₁Cu單原子合金催化劑。結(jié)合HAADF-STEM，CO-DRIFTS和XAFS等表征手段，證明了在Cu納米線上Ru呈現(xiàn)原子級(jí)分散。

在?0.3 V（vs. RHE）下，相對(duì)于Cu，Ru₁Cu SAA表現(xiàn)出了更高DHMF的生成速率（0.47 vs. 0.10 mmol-cm^-2-h^-1）和FE（85.6 vs. 72.8%）；在100 mM下，Ru₁Cu對(duì)DHMF的FE為88.0%，表明Ru₁Cu具有在較高HMF濃度下進(jìn)行實(shí)際電化學(xué)還原應(yīng)用的潛質(zhì)。

循環(huán)伏安（CV）曲線表明在Ru₁Cu上，H*的覆蓋度更高，且隨著HMF濃度的升高而減小。未引入底物時(shí)，Tafel斜率和電化學(xué)KIE實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：構(gòu)筑單原子Ru促進(jìn)了H₂O活化的電化學(xué)動(dòng)力學(xué)。結(jié)合引入底物后的Tafel斜率和KIE實(shí)驗(yàn)結(jié)果，顯示HER和HMF電化學(xué)還原反應(yīng)的決速步（RDS）在Ru₁Cu上未發(fā)生改變(均為H₂O活化過程)；對(duì)于Cu，在HER和HMF電化學(xué)還原反應(yīng)中，RDS發(fā)生了明顯改變。

原位電化學(xué)阻抗譜表明：在引入HMF后，Ru₁Cu和Cu在Nyquist圖和Bode圖上的變化趨勢(shì)相反。結(jié)合上述分析結(jié)果，并進(jìn)一步對(duì)等效電路擬合分析后發(fā)現(xiàn)：HMF在Ru₁Cu和Cu的電化學(xué)還原的機(jī)理不同，在Ru₁Cu上發(fā)生電化學(xué)加氫（ECH）機(jī)理，而在Cu上發(fā)生電還原（electroreduction）機(jī)理。