使用生物质氧化反应代替水氧化反应是实现生物质转化和有效制氢的最佳方法。有鉴于此，南京大学李朝升教授等报道修饰NiOOH助催化剂的Fe₂O₃光阳极进行光电化学氧化，将5-羟甲基糠醛（HMF）氧化为2,5-呋喃二甲酸（FDCA），表现了优异的性能。

本文要点

（1）

HMF的转化效率达到98.5%，而FDCA的选择性为94.2%。研究发现HMF是通过镍基催化剂的高价相的自发质子耦合电子转移（PCET）过程氧化的。高价相物种的悬挂氧和桥接氧充当质子接受位点。

（2）

此外，催化剂和醇之间的脱质子化键离解自由能的差值是PCET过程的热力学触发因素。这项研究为醇氧化反应的机理提供合理解释，有利于设计生物质转化体系。

参考文献

Bin Gao, Xiaowei Mu, Jianyong Feng, Huiting Huang, Jianming Liu, Wangxi Liu, Zhigang Zou, Zhaosheng Li, Proton-Coupled Electron Transfer in Photoelectrochemical Alcohol Oxidation Enhanced by Nickel-based Cocatalysts, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202413298

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202413298