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2026 article

Electrocatalytic Hydrogenation with Nanoparticles Derived from a Cobalt Metal–Organic Framework

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Rattachement africain : us, ph. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Electrocatalytic hydrogenation (e -H) provides a sustainable route for converting unsaturated organic substrates under mild conditions using renewable electricity as the driving force. Here, we report an MOF-derived cobalt catalyst for the e -H of acetone and pyridine. A new two-dimensional cobalt metal-organic framework, Co-L0-NS, composed of Co(II) nodes and polyaromatic carboxylate linkers, was synthesized as nanosheets and used as a precursor to generate the active catalyst under cathodic bias. Electrochemical pretreatment induces controlled framework reconstruction to form MD-Cat, a highly dispersed, structurally disordered, Co(OH)2-rich nanocluster material. MD-Cat catalyzes the e -H of acetone to isopropanol with nearly quantitative Faradaic efficiency at optimized potentials and promotes pyridine hydrogenation to piperidine with up to 50% Faradaic efficiency. Comparative studies with electrodeposited cobalt, commercial cobalt nanoparticles, and bulk Co(OH)2 show that the MOF-derived catalyst exhibits superior current densities and product selectivity, which we attribute to its nanoscale morphology and hydroxylated cobalt environment. In situ Co K-edge XAS, XPS, PXRD, ATR-SEIRAS, and STEM analyses indicate that Co remains predominantly in the +2 oxidation state during catalysis while undergoing structural reorganization. Tafel analysis supports a PCET-type mechanism for acetone hydrogenation; while DFT calculations suggest that the Co/Co(OH)2 interface suppresses HER by weakening H* binding while preserving organic-substrate activation. These results highlight MOF-templated electrochemical reconstruction as a promising approach for designing selective e -H catalysts, not only by increasing catalyst accessibility through nanostructuring but also by enabling the formation of unique catalytic motifs that would otherwise be difficult to access using traditional methods.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Electrocatalytic Hydrogenation with Nanoparticles Derived from a Cobalt Metal–Organic Framework
Date Crossref
04/08/2026
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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