Il existe un grand besoin de production verte d'oxyde de propylène (PO) en raison de sa haute valeur industrielle. L'électrooxydation du propylène en PO a suscité l'intérêt des scientifiques car le procédé peut être conduit dans des conditions de température ambiante et ne dégage aucune substance dangereuse.

Sur la base de l'électrode Ag précédemment développée, qui souffrait d'une faible activité, un groupe dirigé par le professeur Geng Zhigang de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l'Académie chinoise des sciences a développé un catalyseur composé d'Ag₃ Bon de commande₄ cubes avec (100) facettes. Le catalyseur présentait à la fois une sélectivité élevée et une activité élevée. Le résultat a été publié dans Nature Communications .

Des chercheurs ont synthétisé Ag₃ PO₄ cristaux aux différentes facettes et étudié leurs performances catalytiques dans une cellule électrochimique à trois compartiments. ¹ Les mesures de résonance magnétique nucléaire H ont révélé que Ag₃ PO₄ les cubes avec (100) facettes affichaient une sélectivité PO aussi élevée que 80 %, tandis que d'autres Ag₃ PO₄ des échantillons avec des structures différentes ont affiché une faible sélectivité PO. Par rapport à l'Ag₃ commercial PO₄ sans modification structurelle, Ag₃ PO₄ les cubes avec (100) facettes dans ce travail affichent des densités de courant partielles 10 fois plus élevées de PO (j_PO ) normalisé par la surface électrochimique (ECSA), démontrant une activité catalytique supérieure.

Des calculs de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) ont également été effectués pour comprendre le mécanisme de réaction. Le diagramme d'énergie libre suggérait que la réaction était probablement précédée d'une voie liée à OH, où le radical libre *OH participait à la réaction.

Dans la voie liée à OH, la formation de radicaux libres PrOH* est l'étape déterminant la vitesse (RDS). Le RDS avait la plus faible barrière d'énergie sur (100) facettes d'Ag₃ Bon de commande₄ . De plus, les chercheurs ont découvert à partir de l'analyse de charge de Bader que (100) facettes avaient la polarisation la plus forte du propylène, facilitant la rupture de la liaison π et la formation de la liaison C-O. Compte tenu de ces preuves, l'activité catalytique supérieure de (100) facettes d'Ag₃ PO₄ peut enfin s'expliquer.

Ce travail a offert un électrocatalyseur PO efficace et a approfondi la compréhension de l'effet des facettes cristallines en catalyse. + Explorer plus loin

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