Dirección de la electrooxidación del alcohol bencílico acoplada con la evolución de hidrógeno a través de la construcción de hetero‐interfaz

Resumen Aún es un desafío desarrollar electrocatalizadores para la eficiente adsorción y conversión de moléculas orgánicas en medios acuosos. En este trabajo, se diseña de manera racional una estructura de hetero‐interfaz basada en CuO@Ni(OH)2 para mejorar el rendimiento de la oxidación de alcohol bencílico a ácido benzoico. Se obtiene una alta eficiencia Faradaica del 99% y un rendimiento de 3.09 mmol cm −2 h −1 a 1.70 V frente al electrodo de hidrógeno reversible, superando los electrocatalizadores reportados anteriormente. Además, se ensambló un electrolizador de flujo sin membrana basado en la hetero‐interfaz CuO@Ni(OH)2, exhibiendo un rendimiento mucho mayor de ácido benzoico (6.73 mmol cm −2 h −1) y hidrógeno (0.35 L cm −2 h −1) con una excelente estabilidad. Tanto los datos experimentales como los cálculos de la teoría del funcional de densidad verifican que el electrón tiende a acumularse en la hetero‐interfaz, acelerando así la adsorción del reactante y del intermedio y reduciendo la barrera de energía de la conversión de alcohol bencílico a ácido benzoico.