【ACS Catal.】华南理工大学陈光需课题组：电热串联催化实现HMF高效增值

本文针对传统5-羟甲基糠醛（HMF）有氧氧化制备2,5-呋喃二甲酸（FDCA）过程中存在的高能耗、高碱度及安全风险等问题，提出电热串联催化新策略。研究通过电催化两电子氧还原反应温和生成H₂O₂，耦合热催化实现HMF在中性缓冲体系下的高效氧化。实验表明，该体系在170小时连续运行中保持100%转化率与选择性，FDCA累计产量达2.21 mol gRu⁻¹，且通过调节钌与HMF摩尔比可实现FFCA与FDCA的选择性切换。机理研究证实水解离提供羟基完成醛基氧化，H₂O₂仅作为电子受体不涉及自由基路径。该策略成功拓展至乙二醇、甘油等多元醇的氧化反应，展现了良好的普适性与工业化潜力。