Electro-assisted methane oxidation to formic acid via in-situ cathodically generated H2O2 under ambient conditions
2023 · Nature Communications
저자
Jiwon Kim, Jae Hyung Kim, Cheoulwoo Oh, Hyewon Yun, Eunchong Lee, Hyung‐Suk Oh, Jong Hyeok Park, 황윤정 (Yun Jeong Hwang)
연구주제
Electrocatalysts for Energy Conversion · Catalysis and Oxidation Reactions · Catalysts for Methane Reforming
NTIS 과학기술표준분류
에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장
가장 가까운 분류(화공 > 화학공정 > 촉매/반응기술)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.
AI 연구 키워드·방법
formic acid production 과산화수소 전기합성 메탄 부분산화
키워드 (OpenAlex)
partial oxidation of methane formic acid in situ hydrogen peroxide generation reactive oxygen species hydroxyl radicals hydroperoxyl radical methanol oxidation methane valorization
초록
Abstract Direct partial oxidation of methane to liquid oxygenates has been regarded as a potential route to valorize methane. However, CH 4 activation usually requires a high temperature and pressure, which lowers the feasibility of the reaction. Here, we propose an electro-assisted approach for the partial oxidation of methane, using in-situ cathodically generated reactive oxygen species, at ambient temperature and pressure. Upon using acid-treated carbon as the electrocatalyst, the electro-assisted system enables the partial oxidation of methane in an acidic electrolyte to produce oxygenated liquid products. We also demonstrate a high production rate of oxygenates (18.9 μmol h −1 ) with selective HCOOH production. Mechanistic analysis reveals that reactive oxygen species such as ∙OH and ∙OOH radicals are produced and activate CH 4 and CH 3 OH. In addition, unstable CH 3 OOH generated f…
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | 나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용 | 과학기술정보통신부 | 기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비) | 기초과학연구원 | – |
| 2023 | 탄소제로 그린 암모니아 사이클링 연구센터 | 과학기술정보통신부 | 집단연구지원 | 포항공과대학 | 범위 밖 |
| 2023 | 화학분자공학 교육연구단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업 | 서울대학 | – |
| 2023 | 태양전지-광전극 탠덤 소자 기반 고효율 고순도 태양수소 제조기술 개발 | 과학기술정보통신부 | 나노소재기술개발 | 서울대학 | 범위 밖 |
| 2023 | 미래선도형 글로벌 화공교육연구단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업 | 연세대학 | – |
인접 그래프
노드 hover = 이웃 강조 · 1회 클릭 = 고정 · 고정된 노드 다시 클릭 = 페이지 이동
이 문서와 연결된 페이지
교수 1
연구주제 1
Electrocatalysts for Energy Conversion