Semiconductor nanosheets for electrocatalytic self-coupling of benzaldehyde to hydrobenzoin
Gong, Li (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Zhang, Chao Yue (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Mu, Xiao (Fudan University)
Han, Xu (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Li, Junshan (Chengdu University. Institute of Advanced Study)
Arbiol i Cobos, Jordi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Zhou, Jin Yuan (Lanzhou University)
Kallio, Tanja (Aalto University. Department of Chemistry and Materials Science)
Martínez-Alanis, Paulina R. (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Cabot i Codina, Andreu (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)

Data:	2024
Resum:	The electrochemical reduction of biomass-derived feedstocks provides a sustainable platform for the synthesis of a wide range of chemical commodities and biofuels. Despite their interest, the optimization of reaction conditions, the screening of electrode materials, and the mechanistic understanding of these processes lag well behind other chemical routes. Here, we focus on the electrochemical self-coupling of benzaldehyde (BZH) to hydrobenzoin (HDB) using semiconductor electrocatalysts with nanosheet morphologies. By testing several semiconductor materials, a correlation is observed between their band gap and the electrochemical potential necessary to maximize selectivity towards HDB in alkaline medium, which we associate with the charge accumulation at the semiconductor surface. N-type CuInS provides the highest conversion rate at 0. 3 mmol cmh with a selectivity of 98. 5 % at -1. 3 V vs. Hg/HgO. Additional density functional theory calculations demonstrate a lower kinetic energy barrier at the CuInS surface compared with graphitic carbon, proving its catalytic role in the self-coupling reaction of BZH.
Ajuts:	European Commission 801342 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00457 Agencia Estatal de Investigación PID2020-116093RB-C43 Ministerio de Ciencia e Innovación CEX2021-001214-S
Drets:	Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió sotmesa a revisió
Matèria:	Electrochemical reduction ; Self-coupling ; Semiconductor materials ; Benzaldehyde ; Hydrobenzoin
Publicat a:	Chemical engineering journal (1996), Vol. 479 (January 2024) , art. 147612, ISSN 1873-3212

DOI: 10.1016/j.cej.2023.147612

Preprint 28 p, 1.5 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats