通常在制备生物燃料的过程中能够生成10 %的甘油副产物，因此如何高效选择性的进行甘油转化是可持续制备生物燃料的关键。

有鉴于此，威斯康星大学麦迪逊分校Kyoung-Shin Choi等通过纳米多孔BiVO₄光电极作为催化剂，在pH 9.3和pH 2的缓冲溶液中进行光电催化甘油氧化。

主要内容：

（1）

在pH 9.3或者pH 2的缓冲溶液中，都发现羟乙醛GCAD（glycolaldehyde）是主要的产物。但是在以往报道的光电催化或者光催化文献中从未发现羟乙醛能够作为主要产物。因为从甘油转化为羟乙醛，需要切断C-C化学键的方式生成等物质的量的C₁和C₂物种。

（2）

研究结果显示，在BiVO₄光电极上光电催化反应转化甘油的过程中，更多的羟乙醛是通过两个C₁产物分子之间C-C偶联反应得到。这个过程等效两个甘油分子转化为三个羟乙醛分子，从而实现了一种最大量生成羟乙醛的方法。为了更深入的理解生成羟乙醛过程的C-C偶联反应，进行中间体物种（甘油醛和1,3-二羟基丙酮）以及¹³C标记的甘油-1,3-¹³C₂的光电催化转化对比实验。此外，还对比BiVO₄的光电催化和电催化甘油氧化反应，验证光照是否在C-C偶联反应步骤中起到作用。

通过大量的控制实验结果，揭示了甘油氧化反应过程同时发生C-C切断和C-C偶联反应过程。

参考文献

Adam M. Hilbrands, McKenna K. Goetz, and Kyoung-Shin Choi*, C–C Bond Formation Coupled with C–C Bond Cleavage during Oxidative Upgrading of Glycerol on a Nanoporous BiVO₄ Photoanode, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c09631

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c09631