Inspiration du peroxyde bimétallique pour l'électrooxydation contrôlable du glycocol par modulation des intermédiaires de surface

Résumé Le glycocol (EG) d'origine biologique peut être oxydé anodiquement en acide glycolique (GA) de haute valeur, qui est largement considéré comme une matière première critique pour les plastiques biodégradables. Le développement d'un électrocatalyseur à faible coût pour produire économiquement le GA avec une haute sélectivité reste un défi. Dans ce contexte, des catalyseurs bimétalliques non précieux à base de Co-Ni ont été développés pour l'électrooxydation contrôlable de l'EG en GA (EGOR). En régulant la génération de l'intermédiaire clé (CH 2 OH-CO *) à la surface du catalyseur à faible coût, une électrooxydation successive de l'EG au GA a été réalisée avec une sélectivité élevée (96,3%) et un taux de conversion (>85%) à une densité de courant de 150 mA cm −2 , comparable aux catalyseurs à base de métaux précieux rapportés. En couplant avec la réaction d'évolution d'hydrogène (EGOR-HER), 2,759 mmol de H 2 et 7,48 mmol de GA sont générés à 80 mA cm −2 , permettant également d'économiser 27 % d'énergie par rapport à un système d'électrolyse de l'eau. L'effet synergique entre Co et Ni dans le catalyseur bimétallique a été exploité : les sites CoOOH de valence élevée ont catalysé la génération de CH 2 OH-CO * et réduit la barrière énergétique pendant la formation de GA ; tandis que les sites Ni peuvent faciliter efficacement la formation de CoOOH et améliorer l'adsorption de l'EG.