陈光需/赵云/谷林Nat. Commun.: Ni²⁺-O-Pd界面增强低电位电催化生物质氧化

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第一作者：裴安、王鹏 通讯作者：陈光需、赵云、谷林 通讯单位：华南理工大学、清华大学 论文DOI：10.1038/s41467-024-50325-w           全文速览 生物质醛和醇高活性和选择性直接催化氧化成酸的挑战阻碍了生物质的广泛应用。在此，本文证明了具有丰富Ni 2+ -O-Pd界面的Pd/Ni(OH) 2 催化剂允许5-羟甲基糠醛(HMF)在常温常压条件下以0.6 V RHE 在1 M KOH电解质中以接近100%的选择性电氧化为2,5 -呋喃二羧酸(FDCA)，且FDCA的产率为97.3%。在Ni 2+ -O-Pd界面上，OH * 种类的增加和低C-H活化能垒的存在促进了5-羟甲基-2-呋喃羧酸（HMFCA）中间氧化的决定速率步骤。此外，Ni 2+ -O-Pd界面防止了Pd纳米颗粒在反应过程中的团聚，大大提高了催化剂的稳定性。在本研究中，Pd/ Ni(OH) 2 催化剂在流动电池中可以实现100%的HMF转化率和大于90%的FDCA选择性，并且在0.85 V RHE 的固定电池电压下 ………………………………