Optimizing Electrochemical Furfural Hydrogenation on Pt via Bimetallic Colocalization of Cu
2024 · ACS Catalysis
저자
Sanghwi Han, Jeongyun Kim, Jaehyuk Shim, Won Bo Lee, 류재윤 (Jaeyune Ryu), 윤제용 (Jeyong Yoon)
연구주제
Catalysis for Biomass Conversion · Electrocatalysts for Energy Conversion · Fuel Cells and Related Materials
NTIS 과학기술표준분류
에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장
가장 가까운 분류(재료 > 고분자재료 > 복합재료제조기술)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.
AI 연구 키워드·방법
이종금속 촉매 전기화학적 푸르푸랄 수소화 막전극접합체(MEA) platinum copper bimetallic catalyst
키워드 (OpenAlex)
electrochemical hydrogenation furfural furfuryl alcohol proton-coupled electron transfer membrane electrode assembly Faradaic efficiency adsorption energy electrocatalysis
초록
Electrochemical hydrogenation of furfural (EHF) to furfuryl alcohol (FA) presents a promising, yet challenging, avenue due to its inherently low performance and selectivity. In this study, we introduce a highly efficient and selective electrochemical system for FA production, employing a PtCu catalyst within a membrane-electrode assembly (MEA). Comprehensive investigations, including electrochemical kinetic analysis, material characterizations, and density functional theory (DFT) calculations, reveal that the incorporation of Cu onto Pt surfaces reduces the energy barrier for the proton-coupled electron transfer (PCET) reaction of adsorbed furfural and optimizes the adsorption energy for intermediates. These enhancements significantly increase the reaction rate and selectivity for FA production. The optimized PtCu catalyst exhibits high EHF performance in the MEA system, achieving a Fara…
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2024 | 계면촉매 재료의 반응 선택성 조절을 위한 전기화학적 편극 방법론 개발 | 과학기술정보통신부 | 개인기초연구(과기정통부) | 서울대학 | 범위 밖 |
| 2024 | 분자활성 촉매반응 연구 | 과학기술정보통신부 | 기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비) | 기초과학연구원 | – |
| 2024 | 고분자 소재를 위한 편극성 및 반응을 고려한 분자동력학 모델 개발 : 고분자 전해질과 반도체 PR 공정 | 과학기술정보통신부 | 개인기초연구(과기정통부) | 서울대학 | 범위 밖 |
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