MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-025-66298-3

Медицинская библиотека · Nature communications · 2025

Oxyanions stabilized low-coordinated nickel species for efficient and durable nucleophilic electrooxidation.

Liu Xiaokang, Shi Chengxiang, Zhang Gong, Gao Ruijie, Pan Lun, Zhang Xiangwen, Huang Zhen-Feng, Gong Jinlong, Zou Ji-Jun

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

Nucleophilic oxidation reactions (NORs) are key for high-value organics in electrosynthesis, but limited by slow dehydrogenation kinetics and competing oxygen evolution reactions (OER). While low-coordinated Ni species exhibit enhanced activity in rate-determining electrochemical deprotonation, they suffer irreversible oxidation with rapid performance degradation. Herein, we develop a class of oxyanion-stabilized low-coordinated Ni catalysts for highly efficient and durable oxidation of diverse nucleophiles including urea, methanol, and biomass-derived 5-hydroxymethylfurfural. Bicarbonate ligands form an electrostatically repulsive microenvironment, suppressing parasitic OER and Ni over-oxidation via dynamic ligand-cation coordination. These mediators form bifunctional channels, linking Ni2-δ/Ni3-δ reversible transition-based deprotonation and nucleophilic H-transfer, boosting dehydrogenation. A prototype catalyst engineered with bicarbonate ligands via electrochemical pre-reduction achieves 500 mA cm-2 at 1.42 V (versus reversible hydrogen electrode) for urea oxidation and sustains stability for 1100 hours at 100 mA cm-2. Scaling to 100 cm2 anion-exchange membrane reactor yields H2 and valorized organics, showing sustainable electrosynthesis potential.

Для цитирования: Liu Xiaokang, Shi Chengxiang, Zhang Gong, Gao Ruijie, Pan Lun, Zhang Xiangwen, Huang Zhen-Feng, Gong Jinlong, Zou Ji-Jun. Oxyanions stabilized low-coordinated nickel species for efficient and durable nucleophilic electrooxidation.. Nature communications. 2025. DOI: 10.1038/s41467-025-66298-3.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.