甘油電氧化是水電解中緩慢析氧的令人感興趣的替代反應，并且可以同時在陽極產生增值化學品，然而，大多數非貴金屬催化劑在大電流密度下通過混合水電解制氫時存在大的電解電壓和差的穩定性。
這里，華南師范大學Fang Yu，Haiqing Zhou提出了一種分級多級三相催化劑，其包括原位錨定在雙相金屬硫化物上的雙金屬氮化物納米顆粒，具有多級界面和多功能金屬位點(Ni3S2/Co9S8/FeNiN)。
文章要點
1）得益于協同多金屬位點和活性物種中動態鐵的結合，該催化劑在300 mA cm-2下1.502/1.393 V的超低電位和甲酸鹽生產的優異法拉第效率(95.2 %)方面表現出非凡的析氧和甘油電氧化活性，以及超過1100/240小時的驚人耐久性，使其成為最佳的非貴金屬基電催化劑之一。
2）引人注目的是，通過與NiMoN陰極耦合，該催化劑可以很容易地從傳統的水電解切換到1.713/1.610 V的低槽電壓的混合水電解，以6.0 %的節電效率持久地達到1000mA·cm-2，優于迄今為止報道的幾乎所有生物質提質輔助水電解槽。
3）Operando拉曼和X射線光電子光譜研究揭示了甘油氧化從涉及OH*的直接氧化到涉及羥基氧化物的間接氧化的快速轉換，這與用于氧析出的高價金屬羥基氧化物活性物種的快速生成形成鮮明對比。理論計算進一步證實，雙異質結界面的構建以低得多的能壘促進了C-C鍵斷裂、脫氫和氧化步驟，從而促進了甘油選擇性氧化成甲酸。
參考文獻
Y. Zhang, L. Liao,H. Zhou, Y. Qi, J. Sun, Y. Zhang, Q. Zhou, Y. wang, D. Tang and F. Yu, Energy Environ. Sci., 2025,
DOI: 10.1039/D5EE00172B
