Angew：高熵环境实现金属表面催化亲核电氧化

本文研究了CoNiMnMoPd高熵合金（HEA）在5-羟甲基糠醛电氧化（HMFOR）反应中的催化性能。传统的Ni(OH)2和NiS催化剂存在电导率低、稳定性差和活性位点有限的问题。通过实验和理论研究，作者发现高熵合金催化剂具有高电导率、稳定性以及较高的Ni氧化态，能够实现亲核脱氢反应。该催化剂实现了92.5%的2,5-呋喃二甲酸法拉第效率、89.5%的5-羟甲基糠醛转化率以及95.8%的2,5-呋喃二甲酸选择性，并且能在超过100小时内保持性能稳定。研究还表明，高熵合金的多元素组成使Ni位点能够维持高价态，成为5-羟甲基糠醛的主要吸附位点，并且脱氢反应优先发生在高熵合金内的非Ni位点上。与单一Ni金属催化剂相比，高熵合金的d带中心的移动和反键态填充的减少使得5-羟甲基糠醛转化为2,5-呋喃二甲酸的决速步骤的能垒从0.770 eV降至0.567 eV。