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第一作者：Wenfei Zhang

通訊作者：江宏亮，李春忠

通訊單位：華東理工大學(xué)

江宏亮，華東理工大學(xué)化工學(xué)院特聘研究員，2022年國家自然科學(xué)基金委員會(huì)優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者，2020年入選上海高校特聘教授（東方學(xué)者）。近五年以第一作者/通訊作者在Natl. Sci. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Acc. Chem. Res.、Adv. Mater.、Nat. Commun.等期刊發(fā)表論文30余篇。主持國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、青年基金項(xiàng)目以及JKW項(xiàng)目等，作為任務(wù)負(fù)責(zé)人或者項(xiàng)目骨干參與國家自然科學(xué)基金委大科學(xué)裝置聯(lián)合重點(diǎn)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目以及上海市基礎(chǔ)重大項(xiàng)目等。

李春忠，教授、博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任華東理工大學(xué)化工學(xué)院院長，國家自然科學(xué)基金委員會(huì)第十二、十三屆化學(xué)科學(xué)部專家評審組成員。?2018-2022年入選科睿唯安跨學(xué)科領(lǐng)域全球高被引科學(xué)家；2022年入選國際先進(jìn)材料協(xié)會(huì)會(huì)士；2019年當(dāng)選第十三屆上海市政協(xié)常委，入選國家“萬人計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才；2018年“納米材料化工”科技部重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人；2017年當(dāng)選第十三屆上海市政協(xié)委員；2016年榮獲上海市“五一”勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)拢?015年入選英國皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士（Fellow of the Royal Society of Chemistry，F(xiàn)RSC）；2014年入選教育部長江學(xué)者特聘教授并獲得全國優(yōu)秀教師稱號；2009年獲吳蘊(yùn)初化學(xué)化工科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、國務(wù)院政府特殊津貼和國家杰出青年科學(xué)基金獲得者。

論文速覽

電催化不飽和醛加氫轉(zhuǎn)化為不飽和醇是一種有前景的、可替代傳統(tǒng)熱過程的方法。催化劑和電解質(zhì)深刻影響著性能，由于其組成和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)電極-電解質(zhì)界面還是一個(gè)挑戰(zhàn)。

本研究通過在電極-電解質(zhì)界面定向組裝表面活性劑來促進(jìn)電催化醛加氫反應(yīng)的新方法。研究背景指出，將不飽和醛加氫轉(zhuǎn)化為不飽和醇，特別是，2, 5-雙(羥甲基)呋喃（BHMF）作為生物燃料合成中的關(guān)鍵反應(yīng)中間體，是合成藥物、香料、調(diào)味品和生物燃料的重要工業(yè)過程。

傳統(tǒng)的工業(yè)過程涉及高溫高壓和氫氣作為氫源，而基于可再生綠色電力的電催化加氫技術(shù)，可以將集中的、高溫的、能耗密集型的生產(chǎn)過程，轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⒌?、低溫的生產(chǎn)過程，具有廣闊的發(fā)展前景。

但是，析氫反應(yīng)（HER）是強(qiáng)烈的競爭性反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致HMF轉(zhuǎn)化率和BHMF的法拉第效率（FE）下降。因此，尋求抑制HER和提高HMF電催化加氫過程中電子利用率的方法至關(guān)重要。

圖文導(dǎo)讀

圖1：催化劑合成和表征。

圖2：電催化HMF加氫性能。

圖3：DTAB分子的構(gòu)象轉(zhuǎn)變。

圖4：HMF加氫的電化學(xué)阻抗譜分析。

圖5：tDTAB對電極-電解質(zhì)界面的影響。

總結(jié)展望

本研究提出了有效的微環(huán)境調(diào)節(jié)方法，即使用季銨陽離子表面活性劑作為電解質(zhì)添加劑。在外加電位條件下，表面活性劑從隨機(jī)分布轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄏ蚪M裝，形成促進(jìn)HMF轉(zhuǎn)移和限制水轉(zhuǎn)移的界面微環(huán)境。

這種方法不僅提高了HMF電催化加氫的法拉第效率，同時(shí)抑制了析氫反應(yīng)，還提高了多種醛基底物的加氫效率。研究結(jié)果表明，通過調(diào)節(jié)電極-電解質(zhì)界面的方法，在醛類加氫轉(zhuǎn)化為醇類方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Surfactant Directionally Assembled at the Electrode-Electrolyte Interface for Facilitating Electrocatalytic Aldehyde Hydrogenation

期刊：Angewandte Chemie International Edition

DOI：10.1002/anie.202407121

原創(chuàng)文章，作者：wang，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2024/05/29/3767996689/

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