Fe₁Bi单原子合金

一锅法电合成环己酮肟

Fe位点活化环己酮、Bi位点还原亚硝酸盐，原子界面协同完成C─N偶联，突破中间体过还原瓶颈。

Wang, Chen · Ye, Chao · 侯军刚 · Gu, Qinfen · 凌涛 · Zhu, Ye · 梁培 · Wang, Xin

Advanced Materials 2026

具体参数

法拉第效率

70.9 %

产率

0.94 mmol cm⁻² h⁻¹

技术优势

一锅法完成C─N偶联

Fe位点吸附活化环己酮，相邻Bi位点将亚硝酸盐选择性还原为羟胺中间体，两者在原子界面处协同完成C─N偶联，避免中间体过还原。

无需高温高压条件

利用可再生电力驱动的电化学过程替代传统能量密集型的工业路线，在常温常压下即可进行，降低能耗与安全风险。

经济可行性已验证

基于流动电解槽的技术经济分析证实该电合成路线的潜在经济可行性，有利于放大生产。

应用场景

• 电化学合成：以可再生电力驱动，在常温常压下完成高附加值化学品合成，替代高温高压热化学路线。
• 精细化学品：环己酮肟是生产己内酰胺的关键中间体，该催化剂可直接用于精细化工中的绿色合成。
• 燃料电池：采用流动电解槽实现电合成，可与燃料电池联用实现能量-化学品共转化。
• 精准有机合成：原子级协同催化定向生成C─N键，避免副反应，实现精准有机合成。