Coupling of CuO@NiBiO x Catalyzed Glycerol Oxidation to Carbon Dioxide Reduction Reaction for Enhanced Energy Efficiency
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Abstract Glycerol electrooxidation reaction (GEOR) is a promising alternative to the oxygen evolution reaction (OER) in electrolyzers, overcoming the inherent challenges of high energy demand and low‐value output of water oxidation. Here, we designed a non‐noble metal‐based electrocatalyst (CuO@NiBiO x , CNBO) for selective and efficient GEOR. The CNBO catalyst demonstrated high selectivity and achieved nearly 100% GEOR Faradaic efficiency (FE), 80%–90% of which is conveyed into formic acid (FA). Bismuth incorporation modified the structure of the mixed oxide, increasing the surface concentration of Ni(III) species and enhancing the GEOR activity. In situ studies confirmed the formation of NiOOH, which is identified as the active site for GEOR and suggests an indirect GEOR mechanism. This study demonstrates the potential of GEOR to replace OER in Carbon dioxide reduction reaction (CO 2 RR) electrolyzers. Depending on the selected CO 2 RR catalyst (Ag or Sn), we could obtain either an easy‐to‐separate mixture of high‐added value products (CO and FA) or a single product (FA) with FE FA > 85% at both electrodes. Moreover, we demonstrate that replacing OER with GEOR in a CO 2 RR‐electrolyzer can save up to 25% of the electrolysis energy input, while the co‐production of FA at both electrodes halves the energy per mole required for its electrosynthesis.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Coupling of CuO@NiBiO <sub>x</sub> Catalyzed Glycerol Oxidation to Carbon Dioxide Reduction Reaction for Enhanced Energy Efficiency
- Date Crossref
- 17/04/2025
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Italian Institute of Technology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Genoa pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chongqing University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Politecnico di Torino pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) Via Morego 30 Genova Italy pays non établi dans la noticeInstitution
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Università degli studi di Genova (UniGe) Via Dodecaneso 31 Genova Italy pays non établi dans la noticeInstitution
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Istituto Italiano di Tecnologia Nanochemistry ITALY pays non établi dans la noticeInstitution
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Istituto Italiano di Tecnologia Electron Spectroscopy and Nanoscopy ITALY pays non établi dans la noticeInstitution
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Istituto Italiano di Tecnologia Electron Microscopy ITALY pays non établi dans la noticeInstitution
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Istituto Italiano di Tecnologia Materials Characterization ITALY pays non établi dans la noticeInstitution
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IIT: Istituto Italiano di Tecnologia Nanochemistry Via Morego pays non établi dans la noticeInstitution
Italian Institute of Technology, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare et University of Genoa, avec 9 autres affiliations.
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