近期,赵勇课题组在电催化领域取得新进展,相关成果以“Bioinspired Electrode for the Production and Timely Separation of Nitrile and Hydrogen”为题,以全文形式在国际学术期刊《Small》上发表。
论文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202208044
图 催化分离一体电极实现产物的及时快速分离,提高反应效率。
采用阳极胺氧化反应取代电催化析氧反应(OER)是提升清洁环保氢能生产效率的有效方法,但产物在催化剂表面的强吸附限制了电催化反应的高效进行。受生物系统中黄素腺嘌呤二核苷酸与线粒体膜协同作用的启发,我们制备了催化与分离复合电极,其可以促进产物解吸并阻碍产物再吸附,有利于催化剂表面活性位点对反应物的吸附,实现丁腈和氢的高效连续生产和及时分离。分离膜对产物的吸引力可使有机腈液滴和氢气气泡快速从催化剂表面脱附分离,并转移到分离膜上。上述过程有利于电极表面快速释放活性位点,提高催化电极活性位点的利用率,避免了腈液滴在电解液中的扩散和副反应的发生。该新型电极结构实现了丁腈和氢气的高效产生和实时分离。(Small DOI: 10.1002/smll.202208044)。
实验室青年教师焦俊荣为论文第一作者,赵勇教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省科技厅和河南大学的大力支持。