Angew：NixCo1-x(OH)2氧化还原介导高效非碱性HMF电氧化
学术
2025-01-05 21:36
上海
利用可再生能源，将传统生物质衍生化合物，比如5-羟甲基呋喃甲醛（HMF）转化为高附加值产品，并且同时制氢，为制备可持续化学品和能源提供广阔机会。但是HMF电化学氧化反应需要强碱性环境和膜材料进行高效率转化。这些苛刻的条件降低HMF的稳定性，导致产生腐黑物（humin），降低产品的纯度，而且膜材料增加生产成本。有鉴于此，格里菲斯大学赵惠军教授、中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所尹华杰研究员等报道为了解决这些挑战性难题，开发了电催化体系解耦的两步体系，避免在强碱性环境进行反应，避免使用膜材料。要点1. 在这个体系中，使用Ni-Co氢氧化物作为高效率的氧化还原介导体，实现了纯水体系进行HMF氧化。实验结果表明Ni0.85Co0.15OOH能够促进反应物脱氢，因此在纯水中实现了高效率的HMF氧化，产物FDCA的选择性达到100 %。要点2. 这个体系能够用于许多反应物的氧化，比如糠醇、糠醛、苯甲醇和苯甲醛等反应物的氧化反应产率都达到92 %。当使用流动相电解槽，这种解耦体系能够进行大规模化，并且生成纯FDCA固体，表明这种体系的广泛应用前景。 Jifang Zhang, Yue Shen, Zenglong Wu, Xinyuan Zhang, Jian Kang, Yijin Wu, Shengbo Zhang, Shan Chen, Guozhong Wang, Haimin Zhang, Huajie Yin, Huijun Zhao, Efficient Alkaline-Free Electrooxidation of 5-Hydroxymethylfurfural to 2,5-Furandicarboxylic Acid using Electrochemically-Charged NixCo1-x(OH)2 as a Redox Mediator, Angew. Chem. Int. Ed. 2025DOI: 10.1002/anie.202423109https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202423109
