双位点NiCo-MOF电催化剂

接力催化高效氧化

Ni位点促进醇到醛、Co位点促进醛到羧酸，两个位点之间的超短距离加速了中间体扩散，解决了单一位点无法满足多步级联反应同步速率的问题。

Zhao, Zhefei · Mengkai, Zhu · Qu, Mengnan · Luo, Xingyu · Qianqian, Hu · Xinyi, Shen · Wenbin, Zheng · 贾义 · 孙巧 · Chen J. · 郑华均

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

FDCA产率

97.3 %

法拉第效率

90 %

氧化电位

1.35 V vs. RHE

技术优势

双位点接力催化

Ni位点促进醇到醛的转化，Co位点促进醛到羧酸的转化，两个位点各司其职，协同完成HMF到FDCA的氧化。

中间体扩散快

两个催化位点之间的距离超短，中间体无需长距离迁移即可被下一步转化，从而加速整个级联反应。

电位需求低

在1.35 V（vs. RHE）即可实现HMF氧化，相比传统催化剂需要更高的电位，本催化剂更节能。

工业可行性已验证

使用中试反应装置进行的工业模拟实验表明该催化剂满足工业应用需求。

应用场景

• 生物质电精炼：将HMF高效氧化为高附加值FDCA，助力生物质升级。
• 电催化氧化：利用双位点接力机制降低氧化电位，提高选择性。
• 级联反应催化剂：针对多步级联反应设计，各步速率匹配。
• MOF基催化剂：利用MOF结构提供双金属位点和超短距离。