DOI：10.1021/acscatal.0c00007Title: Trimetallic NiCoFe-Layered Double Hydroxides Nanosheets Efficient for Oxygen Evolution and Highly Selective Oxidation of Biomass-Derived 5-Hydroxymethylfurfural摘要：选择性地转换可再生能源对于发展能源生产技术和保护环境是必要的。本文报道了一步可控合成三金属 NiCoFe 层状双羟基(NiCoFe-LDHs)纳米片材(1.36 nm) ，用于生物质衍生物5- 羟甲基糠醛(HMFOR)的高效析氧反应(OER)和高选择性氧化制备2,5-呋喃二羧酸(FDCA)。作为比较，两组双金属 NiCo-和 NiFe-LDHs 被相似地合成和评价。与 NiCo-LDHs (347mv，115mv dec-1)和 NiFe-LDHs (303mv，108mV dec-1)相比，最佳 NiCoFe-LDHs 纳米片的必要过电位最低(288mV)达10mA cm-2，Tafel 斜率最小(92mV dec-1)。该催化剂的性能也优于大多数先前报道的 LDHs 催化剂。此外，与 NiCo-LDHs (2.1Ω,1.94 mF cm-2)和 NiFe-LDHs (1.4Ω ,2.22 mF cm-2)相比，NiCoFe-LDHs 纳米片的电荷转移电阻(Rct)为1.0Ω，Cdl 值为2.62 mF cm-2，表明其具有快速催化动力学。此外，NiCoFe-LDHs 纳米片的耐久性能优于 NiCo-和 NiFe-LDHs，耐久性能优于 NiCo-和 NiFe-LDHs。另外，NiCoFe-LDHs 催化剂对5- 羟甲基糠醛(HMF)氧化合成 FDCA 也具有较好的催化性能，是可持续合成聚合物(如聚乙烯2,5- 呋喃二羧酸酯(PEF))的关键前驱体。实现20mA cm-2需要280mV 的超低电位，比纯1.0 m NaOH 中的电位降低近120mv。反应中间体和产物经液相色谱-质谱法质谱联用(LC-MS)和液相色谱(LC)检测，1h 内 HMF 的转化率为95.5% ，FDCA 的收率为84.9% 。进一步研究了反应动力学和可能的反应途径。作为一个独特的报告，利用三金属 LDHs 催化剂 OER 和 HMFOR，这项研究提供了一个很有前途的能量转换和电催化处理生物质来源的单体。图文导读：
Key Point 1：NiCoFe-LDH具有超薄的厚度
Key Point 2：NiCoFe-LDH表现出较好的OER性能
Key Point 3：NiCoFe-LDH表现出较好的HMF氧化性能
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