Atomically Dispersed Pt–N<sub>3</sub>C<sub>1</sub> Sites Enabling Efficient and Selective Electrocatalytic C–C Bond Cleavage in Lignin Models under Ambient Conditions
作者:Tingting Cui、Lina Ma、Shibin Wang、Chenliang Ye、Xiao Liang、Zedong Zhang、Ge Meng、Lirong Zheng、Han-Shi Hu、Jiangwei Zhang、Haohong Duan、Dingsheng Wang、Yadong Li
DOI:10.1021/jacs.1c02328
日期:2021.6.30
Selective cleavage of C–C linkages is the key and a challenge for lignin degradation to harvest value-added aromatic compounds. To this end, electrocatalytic oxidation presents a promising technique by virtue of mild reaction conditions and strong sustainability. However, the existing electrocatalysts (traditional bulk metal and metal oxides) for C–C bond oxidative cleavage suffer from poor selectivity
C-C 键的选择性裂解是木质素降解以收获增值芳香化合物的关键和挑战。为此,电催化氧化凭借温和的反应条件和强大的可持续性呈现出一种有前途的技术。然而,现有的用于 C-C 键氧化裂解的电催化剂(传统的本体金属和金属氧化物)存在选择性差和产率低的问题。我们首次表明,通过逐步聚合-碳化-静电吸附策略构建的氮掺杂碳纳米管(Pt 1 /N-CNTs)上的原子分散 Pt-N 3 C 1位点具有高活性和选择性。 C α –C β在环境条件下 β-O-4 模型化合物中的键断裂。Pt 1 /N-CNTs 表现出 99% 的底物转化率和 81% 的苯甲醛产率,与之前报道的电催化剂相比,这是非凡且前所未有的。此外,仅使用 0.41 wt% Pt 的Pt 1 /N-CNTs 的苯甲醛产率比最先进的块状 Pt 电极(100 wt% Pt)和商业 Pt/C 催化剂(20 wt%铂)。系统的实验研究和密度泛函理论 (DFT)