5-羟甲基糠醛的氧化的关键是催化剂的质子脱嵌和基底的吸附之间的协同机理。

有鉴于此，北京化工大学宋宇飞等报道将Pd簇修饰在Co掺杂的Ni(OH)₂基底，构筑Pd/NiCo催化剂。Co的引入导致晶格畸变，优化Ni位点的能级结构，平均尺寸为1.96 nm的Pd簇与NiCo基底之间能够发生Pd向Ni的电子转移形成的电子相互作用。

主要内容

（1）

制备的Pd/NiCo催化剂在1.38 V达到50 mA/cm²电流密度，电催化的启动过电势仅为1.32 V。与没有修饰的Ni(OH)₂催化剂相比，Pd/NiCo催化剂的峰值电流密度提高8.3倍。

通过DFT理论计算和原位XAFS表征，说明Co位点产生CoO₆八面体畸变结构，影响相邻Ni位点的构型和能带结构，降低质子脱嵌所需的过电势，促进Ni³⁺-O活性物种的质子化。

（2）

催化剂的Pd物种降低电子转移的电阻，加快生成Ni³⁺-O结构。此外，Pd簇通过轨道杂化效应增强HMF分子的吸附，加快HMF和Ni³⁺-O之间的相互接触和催化反应动力学。

参考文献

Guihao Liu, Tianqi Nie, Ziheng Song, Xiaoliang Sun, Tianyang Shen, Sha Bai, Lirong Zheng, Yu-Fei Song, Pd Loaded NiCo Hydroxides for Biomass Electrooxidation: Understanding the Synergistic Effect of Proton Deintercalation and Adsorption Kinetics, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202311696

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202311696