【JACS】华中师范大学雷鸿辉/罗竹：从铜废水到电催化剂——吡啶衍生物的选择性电化学半氢化

背景：哌啶和吡啶是药物中常见的含氮杂环，传统吡啶加氢方法依赖贵金属和苛刻条件，存在可持续性局限。电化学加氢利用清洁氢源和可再生电力，为可持续替代提供了可能，但吡啶选择性半氢化体系仍待开发。研究目的：开发一种基于地球丰产金属、可原位自组装、在温和条件下实现吡啶衍生物选择性电化学半氢化的方法，并探索其环境可持续性应用。结论：研究团队成功开发了一种利用原位电沉积铜阴极和草酸添加剂的电催化体系，实现了吡啶衍生物的高选择性半氢化。机理表明，草酸调控界面氢行为并抑制析氢，铜表面对中间体的强吸附确保了选择性。该体系可直接利用含铜工业废水作为铜源和介质，同步实现高效合成与废水净化，为可持续电催化与废物资源化提供了新路径。