生物质衍生醇氧化反应(BDAOR)为化学品的可持续生产带来了巨大的希望。然而，醇的选择性电氧化合成高附加值的醛类化合物仍然具有挑战性。

近日，清华大学段昊泓副教授报道了氧化镍负载的钌单原子催化剂（Ru₁-NiO）用于生物质衍生醇电氧化制醛产物。

文章要点

1）在1.0 M磷酸盐缓冲溶液中，Ru₁-NiO在10 mA cm^-2时表现出1.283 V的低电位。此外，2,5-二甲酰基呋喃（DFF）是医药和化工的重要中间体，在1.5V时，作为主要产物，选择性最高可达90%。结果表明，HMFOR的选择性受电解液pH的影响，中性介质比碱性介质更有利于产醛。

2）结合循环伏安(CV)、拉曼光谱和Operando电化学阻抗谱(EIS)分析，研究人员发现Ru₁-NiO的高活性来源于Ru单原子位点上显著增强的水解离过程。此外，Ru₁-NiO还可用于糠醇、乙二醇、1,3丙二醇、甘油和苯甲醇的电氧化合成相应的醛。

研究结果揭示了水解离在中性BDAOR中的重要作用，并为生物质的增值化创造了新的机会。

参考文献

Ruixiang Ge, et al, Selective Electrooxidation of Biomass-Derived Alcohols to Aldehydes in a Neutral Medium: Promoted Water Dissociation over a Nickel-Oxide-Supported Ruthenium Single-Atom Catalyst, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202200211

https://doi.org/10.1002/anie.202200211