CuO纳米棒电催化剂

选择性断裂Caryl-O(C)键

一种在水相中通过调控吸附实现木质素β-O-4键选择性断裂的CuO纳米棒电催化剂，可高效解聚木质素生成高价值酚类产物。

He, Yuanqing · An, Qizheng · 刘清华 · Yang, Yulu · 蓝武 · 王双印 · 邹雨芹

Journal of the American Chemical Society 2024

参数信息

对苯二酚产率

95.3 %

苯甲醇产率

88.6 %

技术优势

选择性切断Caryl-O(C)键

CuO中的残余Cu(I)增强对β-O-4键中Caryl-O(C)位点的吸附，降低质子进攻氧原子的能垒，从而实现选择性断裂。

产率大幅提高

相同电位下，对苯二酚产率从Cu电极的47.4%提高到95.3%，苯甲醇从24.8%提高到88.6%。

无需隔膜

在-0.4 V vs RHE电位下使用无隔膜电解池即可高效反应，简化装置。

应用场景

• 木质素解聚：直接电催化断裂β-O-4键，避免高温高压和贵金属催化剂。
• 电催化加氢：以水为氢源，在-0.4 V下实现加氢解聚，无需外部氢气。
• 生物质增值：把木质素转化为高值酚类单体，提高生物质利用率。
• 酚类化合物生产：高选择性地生产对苯二酚和苯甲醇，可直接用于化工原料。
• 绿色化学合成：水相、常温常压、无隔膜，符合绿色合成原则。