【海川化工科技前沿】中科院化学所生物质电催化还原提值研究获进展

生物质电催化还原提值研究获进展

近日，中国科学院化学研究所分子纳米结构与纳米技术实验室万立骏/胡劲松团队在生物质电催化还原提值研究方面取得新进展。

　　将生物质资源转化为高附加值化学品，对于可再生碳资源增值具有重要意义。其中，糠醛是一种代表性的木质纤维素衍生的生物质平台分子，其主要的下游产物为糠醇。糠醛通过电催化还原(ECR)过程制备糠醇是一种绿色、安全、可持续的工艺，具有操作条件温和、可耦合可再生电力驱动等特点。然而，在传统的铜基催化剂上，糠醛的ECR过程动力学缓慢，且通常得到混合产物，难以满足工业化需求。开发高活性、高选择性的糠醛ECR催化剂是推动此工艺进一步发展的关键。

　　研究团队一直致力于发展高性能非贵金属电催化剂，阐释了多组分/位点协同催化过程在提升电催化反应效率方面的关键作用。此次研究中，他们发现在传统铜催化剂中引入可产生活性氢并辅助氢转移的协同位点，能够将传统ECR过程中质子耦合电子转移(PCET)主导机制切换为表面电化学氢原子转移(HAT)主导机制，从而克服了PCET过程非定向加氢生成多种产物导致ECR选择性低的难题，实现了单一产物的高效合成。

　　该研究结果为通过调控加氢反应机制来设计高活性、高选择性的ECR催化剂提供了新思路。