Lignin Electrolysis at Room Temperature on Nickel Foam for Hydrogen Generation: Performance Evaluation and Effect of Flow Rate
Notice bibliographique
Résumé
Water electrolysis is a thermodynamically energy-intensive process. One approach employed to make water electrolysis kinetically favorable is replacing the oxygen evolution reaction (OER) at the anode by facile electrooxidation of biomass-feedstocks such as ethanol, methanol, glycerol, and lignin due to the presence of readily oxidizable functional groups. In this work, we report a simplistic approach for hydrogen generation by lignin electrolysis, utilizing a low-cost nickel foam as both anode and cathode sandwiched with hydroxide ion (OH-) exchange membrane in a 3D printed reactor. The performance of the lignin electrolysis was analyzed under various flow rates of anolyte (lignin)/catholyte (KOH) in the anode and cathode chambers. The lignin electrolysis outcompetes traditional water electrolysis by achieving higher current density in the applied voltage range from 0 to 2.5 V at room temperature. The charge transfer resistance for the lignin electrolysis is lower than that of the water electrolysis characterized by impedance spectroscopy. The enhanced current density from the lignin electrolysis at low overvoltage has been presumed from the oxidation of reactive functional groups present in the lignin, facilitating faster electron transfer. Moreover, the hydrogen production rate calculated from the chronoamperometry test of the lignin electrolysis is 2.7 times higher than that of water electrolysis. Thus, the electrochemical oxidation of lignin can potentially lower the capital cost of renewable hydrogen production.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».