5-羟甲基糠醛（5-HMF）由葡萄糖或果糖脱水生成，分子中含有一个呋喃环，一个醛基和一个羟甲基，其化学性质比较活泼，可以通过氧化、氢化和缩合等反应制备多种衍生物，是一种优良的中间体，可以转化成一些燃料的组成部分，例如，其氧化产物2,5-呋喃二甲酸（FDCA）是制备耐腐蚀塑料的重要单体，而电化学催化为5-HMF的氧化转化提供了一种绿色高效的方法。最近，湖南大学王双印教授课题组以葡萄糖为炭前驱体，以Ni泡沫为基体，通过水热法和氮化工艺制备了碳耦合氮化镍纳米片催化剂（Ni₃N@C），炭的引入可以使Ni₃N形成纳米片状结构，而非聚集的大颗粒，并且有效调节了Ni₃N表面的电子分布，有效提高了其电催化活性。更重要的是，他们利用原位和频共振光谱技术研究了5-HMF氧化反应路径，发现5-HMF在1.35 V时先被氧化为中间体5-羟甲基-2-呋喃甲酸（HMFCA），在电位升高到1.45 V之后中间体继续被氧化为FDCA，因此Ni₃N@C催化的反应途径为HMFCA，该工作为研究有机物的电催化氧化路径提供了一种新的思路。

Nana Zhang, Yuqin Zou^*, Li Tao, Wei Chen, Ling Zhou, Zhijuan Liu, Bo Zhou, Gen Huang, Hongzhen Lin^*, Shuangyin Wang^*. Electrochemical Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural on Nickel Nitride/Carbon Nanosheets: Identified Pathway by in Situ Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy. Angew. Chem. Int. Ed., 2019

DOI: 10.1002/anie.201908722

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908722