定制镍纳米颗粒组装

有序阵列高效氧化

有序纳米阵列结构显著加快镍(II)氢氧化物到镍(III)氧化氢氧化物的相变动力学，从而提升5-羟甲基糠醛电化学氧化性能。

Wang, Jiansong · Zhao, Wenru · Yu, Hui · 王伟 · Yipu, Xu · Shen, Liuliu · 张贵荣 · 梅东海

Applied Catalysis B: Environmental 2024

参数信息

HMF转化率

99.8 %

FDCA产率

99.2 %

技术优势

转化效率高

在1.36 V下实现99.8% HMF转化率和99.2% FDCA产率，接近完全转化。

相变更快

有序纳米阵列有效加速Ni(II)氢氧化物到Ni(III)氧化氢氧化物的相变动力学，从而提高催化活性。

能垒降低

DFT计算证实有序纳米阵列降低了Ni(II)氢氧化物的脱氢能垒，这是相变加速的本质原因。

应用场景

• 生物质电氧化：将生物质平台分子HMF高效转化为高价值FDCA，用于替代石油基单体。
• 金属纳米催化剂：通过调控镍纳米颗粒组装结构提升催化性能，为设计高性能金属催化剂提供指导。
• 电化学合成：用于电化学合成FDCA，在温和条件下替代传统高温高压氧化工艺。