甘油是生物柴油生产过程中的重要副产品，其产量随着生物柴油产量的增长而成比例增长。甘油电氧化被认为是一种创新策略，因为它的理论潜力低，并且不需要外部有毒氧化剂、加压氧气和高温。

Ni基催化剂具有来源丰富、价格低廉、耐腐蚀等优点，已被用于甘油电氧化反应，但起始电位受NiOOH生成电位较高(1.35 V vs. RHE)的影响，导致电氧化活性较差。

在《应用化学国际版》上发表的研究中，中国科学院大连化学物理研究所吴忠帅教授和肖建平教授领导的研究团队开发了一种高活性Cu掺杂NiCo合金(Cu-NiCo/NF)催化剂，并构建了节能的硝酸盐还原与甘油氧化耦合体系，实现了高的甘油电氧化活性和选择性，在室温下生成甲酸酯。

研究人员通过一步电沉积制备出这种新型高性能合金催化剂Cu-NiCo/NF。该催化剂表现出优异的甘油氧化反应(GOR)性能，仅需1.23和1.33 V vs. RHE即可分别实现10和100 mA cm -2，同时甲酸盐的法拉第效率达到93.8%。

随后，研究人员确认了Cu-NiCo/NF催化剂的结构稳定性，发现在GOR过程中，快速生成的NiIII-OOH和CoIII-OOH作为活性物质被迅速消耗掉，而Cu掺杂NiCo降低了CO偶联过程的能垒和△G，从而获得了优异的电催化GOR性能。

此外，研究人员还证明，Cu-NiCo/NF催化剂对硝酸盐还原反应(NO 3 -RR)表现出高活性和选择性。

研究人员以Cu-NiCo/NF为双功能催化剂，建立了NO 3 -RR||GOR体系，同时生成NH 3和甲酸盐，仅需1.11和1.37 V即可分别实现10和100 mA cm -2。该系统表现出长达144小时的优异长期稳定性，甲酸在阳极仍为主要产物。当甘油转化率达到87.6%时，生成率为80.6%。

吴教授说：“这项工作不仅开发了一种具有高催化活性的GOR和硝酸盐还原双功能电催化剂，而且还为产品升级的电化学精炼提供了新策略。”

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：