用于环己烷（CHA）氧化的特定催化剂包括石墨烯/ gC3N4，掺杂的CNT， Au团簇，四丁基铵的去钨酸盐等。另一方面，由于具有各种纳米结构，例如V2O5中空微球、VO2纳米束、V2O5纳米带等，钒氧化物纳米材料已广泛应用在电化学反应中。此外，氧化钒还具有两个不同的化合价态，在电催化氧化过程中很容易互换。但是，进一步提高CHA氧化中电催化剂效率和性能仍然是一个巨大挑战。研究表明，催化剂表面缺陷的设计和制造是在膜电极中开发用于环己烷电氧化的高效电催化剂的有效策略。
有鉴于此，天津工业大学尹振教授，李建新教授报道了将V2O5纳米棒（NRs）加载到多孔Ti膜上，然后用H2处理以生成富含缺陷的V2O5 NRs/Ti（r-V2O5 NRs/Ti）电极。将这些r-V2O5 NRs/Ti电极用于构建电催化膜反应器（ECMR），以将环己烷（CHA）电氧化为环己酮（K）和环己醇（A）。
文章要点
1）通过电沉积方法将V2O5纳米催化剂成功负载到原始的Ti膜上。TEM图像显示所得的V2O5 NRs的直径范围为20至50 nm，长度小于250 nm。为了在V2O5 NRs催化剂的表面引入缺陷，将得到的V2O5 NRs / Ti电极在350°C下通过H2还原处理。
2）电催化结果表明，r-V2O5 NRs/Ti膜电极与原始的V2O5 NRs催化剂相比具有更好的催化性能。在30°C和环境压力下，没有任何氧化剂，可实现55.5％的转化率和超过99％的选择性，优于大多数文献报道的催化剂。
3）密度泛函理论（DFT）计算表明，r-V2O5 NRs/Ti电极上氧空位的存在导致较低的带隙促进了电子跃迁，从而提高了电导率和优异的电化学活性。
Yujun Zhang, et al, Constructing defect-rich V2O5 nanorods in catalytic membrane electrode for highly efficient oxidation of cyclohexane, Journal of Catalysis, 2020
DOI：10.1016/j.jcat.2020.04.023
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021951720301585
