近期，中国科大苏州高等研究院刘东教授课题组在RSC旗下新刊《Nanoscale Horizons》上发表题为“Highly efficient electrocatalytic biomass valorization over a perovskite-derived nickel phosphide catalyst”的研究论文。中国科大龚万兵副研究员为本文的第一作者，熊宇杰教授和刘东教授为本文的通讯作者。

电催化生物质转化示意图

电催化氧化是碳中和背景下生物质精炼的一种重要但极具挑战的途径。通常，它需要高活性、高选择性和稳定的电催化剂。其中，5-羟甲基糠醛(HMF)被认为是一种重要的生物质衍生平台分子，可被催化氧化为2,5-呋喃二羧酸(FDCA)，其可用于取代石化基的对苯二甲酸生产可降解塑料。近年来，大量的电催化剂被报道用于HMF电催化氧化，然而，仍然需要开发一种高效和稳定的非贵金属催化剂。

为此，熊宇杰教授团队龙冉教授、刘东教授小组首次报道了一种无粘合剂的钙钛矿衍生磷化镍材料，通过水热加磷化的策略原位生长在泡沫镍上，作为一种经济高效的电氧化催化剂，以取代在环境条件下低效和低值的析氧反应。优化后的催化剂具有良好的电催化氧化活性，可将HMF转化为FDCA，其产率接近100%，法拉第效率为> 90%，且使用水作为氧源。此外，原位拉曼实验表明，高价NiOOH物种被认为是真正的活性位点。我们期望这一策略为设计高效、低成本的非贵金属电催化剂用于多相电催化氧化反应开辟新的道路。

该工作得到了国家自然科学基金委、科技部、中科院、安徽省、苏州市等项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1039/d2nh00391k