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使用生物質氧化反應代替水氧化反應是實現生物質轉化和有效制氫的最佳方法。有鑒于此，南京大學李朝升教授等報道修飾NiOOH助催化劑的Fe₂O₃光陽極進行光電化學氧化，將5-羥甲基糠醛（HMF）氧化為2,5-呋喃二甲酸（FDCA），表現了優異的性能。

本文要點

（1）

HMF的轉化效率達到98.5%，而FDCA的選擇性為94.2%。研究發現HMF是通過鎳基催化劑的高價相的自發質子耦合電子轉移（PCET）過程氧化的。高價相物種的懸掛氧和橋接氧充當質子接受位點。

（2）

此外，催化劑和醇之間的脫質子化鍵離解自由能的差值是PCET過程的熱力學觸發因素。這項研究為醇氧化反應的機理提供合理解釋，有利于設計生物質轉化體系。

參考文獻

Bin Gao, Xiaowei Mu, Jianyong Feng, Huiting Huang, Jianming Liu, Wangxi Liu, Zhigang Zou, Zhaosheng Li, Proton-Coupled Electron Transfer in Photoelectrochemical Alcohol Oxidation Enhanced by Nickel-based Cocatalysts, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202413298

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202413298