5-羥甲基糠醛（HMF）的氧化產物2，5-呋喃二甲酸（FDCA）與對苯二甲酸（PTA）的結構相似，可在工業生產中作為PTA的替代品。然而，電催化氧化HMF包含兩個關鍵步驟：1. 電驅動的催化劑脫氫步驟；2. HMF在活性位點上的自發氧化步驟。認識二者的協同機制是深入理解催化反應的關鍵環節。
近日，北京化工大學宋宇飛教授團隊首先通過Co摻雜Ni(OH)2獲得了NiCo氫氧化物（NiCo），隨后在NiCo表面負載Pd納米團簇制備了Pd/NiCo催化劑。以Pd/NiCo為研究對象探討了HMF氧化反應中催化劑的脫氫步驟和底物吸附的協同機制，深化了對此類氧化反應的理解和認識。
在本項工作中，宋宇飛教授團隊將Co摻雜到NiOH的晶格當中以優化電子結構（NiCo），進一步使用Pd納米顆粒對表面進行修飾（Pd/NiCo）來調節反應環境和動力學過程。這兩種策略分別從熱力學和動力學的角度優化了Ni(OH)2的HMFOR的催化活性，最終實現了性能的極大提升（相同反應條件下，PdNiCo的電流密度是NiOH的8.3倍）。
Guihao Liu,?Tianqi Nie,?Ziheng Song,?Xiaoliang Sun,?Tianyang Shen,?Sha Bai,?Lirong Zheng,?Yu-Fei Song
文章的第一作者是北京化工大學的博士研究生劉貴浩，通訊作者是宋宇飛教授。
Angewandte Chemie International Edition
DOI:?10.1002/anie.202311696
