俞书宏院士领衔！中国科学技术大学陈立锋/曾杰最新JACS | 高效电催化5-羟甲基糠醛开环制备2, 5-己二醇！

背景：化石资源日益枯竭，促使人们寻求利用可再生生物质资源生产高附加值化学品的可持续途径。5-羟甲基糠醛（HMF）作为一种关键的生物质衍生平台分子，其高效转化备受关注，但传统的热催化还原开环方法存在条件苛刻、效率低等问题。研究目的：开发一种在温和条件下高效电催化HMF还原开环生成2, 5-己二醇（HD）的新型催化剂，以克服现有催化剂在强酸性环境中活性低、稳定性差的局限。结论：研究团队通过理论计算筛选，成功制备了生物质衍生的碳负载Cu-Zn双原子催化剂（Cu₁Zn₁-NLC）。该催化剂在HMF电化学还原开环反应中表现出卓越性能，实现了91.6%的高选择性、190.7 μmol mgcat h⁻¹的产率以及90.2%的法拉第效率，性能远超以往体系。机理研究表明，其优异性能源于Cu和Zn活性位点之间的协同作用，反应通过协同质子-电子转移机制由表面吸附的氢物种驱动。该工作为生物质资源的高效电化学升级提供了有前景的策略。