10月24日消息,ChemRxiv预印本平台新增一项生物质电催化研究:Chongyang Jiang、Zhenlei Zhang、Peter J. Deuss、Dulce M. Morales等人报道用CoOx/Ni泡沫(NF)电催化剂,把半纤维素来源的复杂碳水化合物混合物在室温常压下“漏斗”式转化为甲酸、草酸等简单有机酸盐。

催化剂以Co9S8/NF为前驱体制备。以木糖为模型分子时,CoOx/NF显著降低了电氧化电位;在1.42 V vs RHE下甲酸收率达73%,而活化镍泡沫电极仅46%。DFT计算揭示,CoOx与镍基底间的界面电子转移增强了木糖吸附,从而同时改善反应活性与选择性。

更关键的是真实底物验证:对温和乙醇溶剂分级(ethanosolv)连续流出的粗碳水化合物浆液直接电氧化时,工作电位低于析氧反应,可稳定生成甲酸盐与草酸盐。这意味着阳极不再浪费在产氧上,而是同步产出高值化学品。

生物质精炼中,半纤维素侧流长期面临“组分太杂、升值太难”的困境。电催化重构路线避开了高温高压工艺与贵金属催化剂,把生物炼厂副流一步转化为液态化学品/氢载体(甲酸盐),与绿氢、分布式电化学装置等趋势天然契合,是生物质-电力耦合升值路线的又一实证。 (来源:ChemRxiv)