高熵材料作为醇和多元醇电氧化催化剂:进展、机理与未来展望
ChemBeanGo
2026-03-01 10:30
文章摘要
本文综述了高熵材料作为醇和多元醇电氧化催化剂的研究进展、机理与未来展望。背景方面,氢气是实现碳中和的关键能源载体,但传统电化学水分解制氢受限于阳极析氧反应(OER)的高能耗和缓慢动力学,而使用醇氧化反应(AOR)替代OER的混合电解系统可降低能耗并生产高值化学品。传统电催化剂存在稳定性差和活性位点可调性有限等问题,高熵材料(HEMs)因其高熵效应、晶格畸变、缓慢扩散和鸡尾酒效应等核心特性,展现出卓越的催化潜力。研究目的旨在总结HEMs在甲醇、乙醇、甘油、乙二醇和苯甲醇等氧化反应中的应用进展,并探讨其组成-性能关系和反应机理。结论指出,HEMs通过多元素协同和电子调控,在活性、选择性和耐久性方面超越传统催化剂,实现了降耗增产和耦合产氢。然而,该领域仍面临机理认知不足、选择性控制困难、稳定性问题、器件验证匮乏和可扩展合成等挑战。未来研究方向应聚焦于高通量筛选、先进表征、理论模拟、器件工程和原子级精确合成,以推动HEMs成为下一代高效电催化平台。
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