南开大学罗景山团队Angew: 基于氧化物光电极的光电催化乙二醇氧化耦合产氢

主要观点总结

本文介绍了一种利用光电化学（PEC）体系将乙二醇（EG）氧化与氢气生成相结合的方法，通过使用BiVO4/NiCo-LDH光阳极，实现了对PET塑料废弃物的增值利用。该研究通过替代传统的水氧化反应，避免了氧气析出反应（OER）的动力学限制，同时将乙二醇转化为高附加值的化学品（甲酸盐）。此外，研究还构建了一个无外加偏压的串联PEC系统，实现了高效的甲酸盐生产和氢气生成。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

光电化学（PEC）水分解技术是一种前景广阔的太阳能转化技术，但效率受限于阳极上的氧气析出反应（OER）。为了加速反应速率，需要使用高成本的贵金属催化剂，这限制了PEC技术的大规模工业化应用。文章提出了一种替代水氧化反应的方案，使用乙二醇氧化来获得高附加值的产物，并同时实现高效的氢气生成。

关键观点2: 研究亮点

设计并合成了BiVO4/NiCo-LDH光阳极，该材料在强碱环境中表现出优异的稳定性和活性，甲酸盐法拉第效率超过85%。构建了无外加偏压的光电化学（PEC）装置，成功将乙二醇氧化与氢气生成结合起来，实现了高效的甲酸盐生产和氢气生成。该装置采用了半透明的Mo:BiVO4/NiCo-LDH光阳极与Cu2O光阴极串联设计，初始电流密度可达到2.3 mA/cm²。

关键观点3: 作者介绍

康福松是南开大学罗景山教授课题组硕士研究生，主要研究方向为光电催化有机物氧化。罗景山教授长期从事光/电催化能源材料和器件研究，在多个国际知名期刊发表论文。

关键观点4: 文献信息

该论文由Fusong Kang等人发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，题为“Photoelectrochemical Ethylene Glycol Oxidation Coupled with Hydrogen Generation Using Metal Oxide Photoelectrodes”，DOI号为10.1002/anie.202417648。

关键观点5: 研理云服务器业务介绍

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