热力学上有利的乙醇重整反应与混合电解水相结合将使室温生产高价值的有机产品和析氢成为可能。然而，由于乙醇多种基团和化学键的存在，导致其催化效率低、选择性差，这就使得乙醇的电化学重整还没有得到足够的重视。除了受催化剂电子结构影响的热力学性质外，电解质中的分子/离子动力学也对催化剂的效率起着重要的作用。乙醇分子体积较大，黏度较高，需要较大的通道才能通过催化剂进行分子/离子运输。近日，华中科技大学Tianyou Zhai、Youwen Liu与中科大Heng-An Wu团队合作，提出了多孔氢氧化CoNi纳米片作为模型催化剂，协同调节分子动力学和电子结构。分子动力学模拟直接揭示了该纳米薄片可以作为一个“水坝”来富集乙醇分子，并通过纳米孔促进渗透。此外，杂原子的电荷转移行为改变了局部电荷密度，促进了分子的化学吸附。鉴于此，该多孔纳米片在乙醇转化为乙酸反应中体现出较小的电位(1.39 V)和较高的法拉第效率。
Wenbin Wang, Youwen Liu,* Heng-An Wu,* Tianyou Zhai*, et al. Modulation of Molecular Spatial Distribution and Chemisorption with Perforated Nanosheets for Ethanol Electro-oxidation. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201900528
