摘要:由于C-C键容易断裂,同时还存在多种反应途径,选择性生产高附加值的甘油化学品(如甘油酸)面临着巨大挑战。在甘油电氧化过程中,这一挑战更为严峻,因此需要开发理想的电催化剂。2025年3月17日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进燃料电池与电解器技术浙江省重点
研究概述
由于C-C键容易断裂,同时还存在多种反应途径,选择性生产高附加值的甘油化学品(如甘油酸)面临着巨大挑战。在甘油电氧化过程中,这一挑战更为严峻,因此需要开发理想的电催化剂。2025年3月17日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进燃料电池与电解器技术浙江省重点实验室陈亮、尹宏峰、田子奇、林贻超在国际顶级期刊Nature Nanotechnology上发表了题为《Nanoscale high-entropy surface engineering promotes selective glycerol electro-oxidation to glycerate at high current density》的研究论文。为促进甘油电氧化反应生成甘油酸,作者提出了一种构建高熵PtCuCoNiMn纳米表面的方法,其表现出卓越的活性和选择性。原位振动测试和密度泛函理论(DFT)计算揭示,甘油电氧化选择性和活性较强可归因于高熵表面的独特特性,其表面有效改变了暴露的Pt位点的电子结构。该催化剂成功应用于长期甘油电氧化反应的电解槽中,展示了卓越的长期性能(在1.2 V电池电压下约为200 mA cm-2,持续210 h)。该研究强调了通过构建高熵表面来定制催化剂-电解质界面上的催化位点,是电化学催化的有效策略。
图文解读
图1:合成步骤与形貌表征
图2:DFT计算
图3:流动甘油电解槽的组装及其催化性能
文献信息
Wang, S., Lin, Y., Li, Y. et al. Nanoscale high-entropy surface engineering promotes selective glycerol electro-oxidation to glycerate at high current density. Nat. Nanotechnol. (2025). https://doi.org/10.1038/s41565-025-01881-9.
来源:MS杨站长