王得丽教授&王公轲/郭军坡团队 | HMF高效氧化的镍基催化剂

主要观点总结

本文报道了华中科技大学王得丽教授团队与河南师范大学王公轲/郭军坡团队联合合成的一种高效的Ni (OH)₂─PO₄³⁻/Ni₃(PO₄)₂异质结催化剂，该催化剂在HMF氧化反应中表现出优异活性。该催化剂的制备过程在室温下进行，无需高能热过程，具有实际应用潜力。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着绿色化学的发展，HMF的电氧化反应成为研究热点。设计并合成高效催化剂以加速和优化HMF电氧化过程，具有至关重要的意义。

关键观点2: 研究成果

研究团队通过腐蚀-活化法合成了一种高效的Ni (OH)₂─PO₄³⁻/Ni₃(PO₄)₂异质结催化剂，该催化剂在HMF氧化反应中表现出优异活性。在1.5V电压下，电流密度可达118.00mA/cm²，FDCA产率高达94.16%，法拉第效率达94.31%。经过7次循环测试，HMF转化率、FDCA产率、选择性及法拉第效率均保持稳定。

关键观点3: 催化剂原理

研究发现，氢键作用显著促进了Ni (OH)₂─PO₄³⁻表面OH的吸附与键断裂，形成的氢键作为“质子摆渡体”参与HMF氧化的各步骤，对降低反应能垒具有重要意义。研究提出了一种新颖且具有重要价值的氢键介导电氧化机制，并将该机制拓展至其他金属泡沫体系中，证实了其普适性。

关键观点4: 研究意义

该研究为理解HMF氧化过程提供了深刻见解，并简化了工业化放大生产的流程。此外，该催化剂的合成过程在室温下进行，无需高能热过程，具有实际应用潜力。