生物质的可再生电力驱动的电催化氧化代表了从废弃生物质如甘油(工业生物柴油生产的副产品)生产增值化学品的途径。然而，目前仍然很难设计出具有明确的结构-性能关系的高效电催化剂。

近日，清华大学段昊泓报道了在Co₃O₄的Co_Oh³⁺位点上的Bi单原子掺杂，其显示了优异的GOR活性、选择性和稳定性。

文章要点

1）研究人员进行了系统的显微镜和光谱表征，以确定取代Co_Oh³⁺位点的Bi单原子的位置。

2）研究人员进行了一系列结合密度泛函理论(DFT)计算的in situ/operando测量，以解释GOR中单原子Bi、Co_Td²⁺和Co_Oh³⁺位点的作用，揭示了Bi掺杂促进了相邻Co_Td²⁺位点处OH*的产生，并且产生的OH*通过直接氧化加速了GOR。

这项研究强调了非贵金属单原子掺杂促进活性氧生成的策略，并展示了对GOR尖晶石氧化物结构-性能关系的全面理解。

参考文献

Ye Wang, et al, Efficient Electrocatalytic Oxidation of Glycerol via Promoted OH* Generation over Single-Atom-Bismuth-Doped Spinel Co₃O₄, ACS Catal. 2022

DOI: 10.1021/acscatal.2c03162

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c03162