FeNi@C电催化剂

木质素高选择性制醛

以铁为电子开关调控镍价态，实现木质素C–C键选择性断裂，抑制醛过度氧化，产物选择性显著提升。

Wang, Weiwei · Yuqing, Zhai · Ji, Xiaoyan · Wang, Hao · 刘艳荣

Green Chemistry 2025

具体参数

VG转化率

{'zh': '89.8', 'en': '89.8'} %

VAld选择性

{'zh': '70.1', 'en': '70.1'} %

VAld产率

{'zh': '63.9', 'en': '63.9'} %

芳香醛产率

{'zh': '23.5', 'en': '23.5'} wt%

木质素中VAld产率

{'zh': '7.3', 'en': '7.3'} wt%

木质素中VAld选择性

{'zh': '31.1', 'en': '31.1'} %

技术优势

选择性断裂C–C键

Fe作为电子开关调控Ni价态，促进高活性Ni³⁺δ生成，实现VG中C–C键选择性断裂而非其他键。

抑制醛过度氧化

通过抑制Ni³⁺δ继续氧化到更高价态，避免VAld进一步转化为VAc，提高选择性。

离子液体协同增效

痕量离子液体BmpyrroCl与Cα–OH形成强氢键，预活化VG，与FeNi@C协同催化提高转化率。

应用场景

• 木质素电化学增值：将木质素直接电氧化为高值芳香醛，替代传统高温高压解聚，实现温和条件增值。
• 芳香醛绿色合成：以木质素为原料，在常温电化学条件下合成芳香醛，避免使用有毒氧化剂或有机溶剂。
• 电解水共产氢：阳极氧化木质素替代析氧反应，降低电解水能耗，同时在阴极产生氢气，实现联产。
• 生物质转化：将木质素这一生物质主要组分高效转化为芳香醛，实现生物质资源的高值化利用。