Oxygen Vacancies Alter Methanol Oxidation Pathways on NiOOH
Notice bibliographique
Résumé
A thorough comprehension of the mechanism underlying the methanol oxidation reaction (MOR) on Ni-based catalysts is critical for future electrocatalytic design and development. However, the mechanism of MOR on these materials remains a matter of controversy. Herein, we combine in situ surface-enhanced infrared absorption spectroscopy (SEIRAS) and density functional theory (DFT) calculations to identify the active sites and determine the mechanism of MOR on monometallic Ni-based catalysts in alkaline media. The SEIRAS results show that formate and (bi)carbonate are formed after the commencement of the MOR with potential-dependent relative distributions. These spectroscopic results are in good agreement with the DFT-computed reaction profiles over an oxygen vacancy, suggesting that the MOR mainly proceeds through the formate-involving pathway, in which the early consumption of methanol yields formate as the major product, while increasing potential drives further oxidation of formate to (bi)carbonate. We also find a parallel pathway for the generation of (bi)carbonate at high potentials that bypasses the formation of formate. The two main pathways are thermodynamically more feasible than the one predominantly reported in the literature for MOR on NiOOH that involves CHO and/or CO as key intermediates. These DFT results are supported by spectroscopic evidence showing that no band associated with CHO or CO can be detected by SEIRAS, which is attributed to the nature of the oxygen vacancies as the active sites, suppressing deep dehydrogenation of CH 2 O to CHO. This work thus shows the promising role of defect engineering in promoting the electrocatalytic MOR activity and selectivity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».