SNUEI

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)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
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