江苏大学范伟强团队 | Cu³⁺/Ni³⁺ 双活性位点用于高电压驱动的电催化 2,5-呋喃二甲酸制备

本文由江苏大学范伟强团队研究，背景是5-羟甲基糠醛(HMF)的氧化产物2,5-呋喃二甲酸(FDCA)有望替代石油基单体用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)生产。研究目的在于解决现有硫化镍(Ni3S2)催化剂在高电压下因与氧析出反应(OER)竞争导致的法拉第效率偏低问题，以实现FDCA在高电压条件下的高效生产。团队通过水热结合电沉积法成功构建了Cu-Ni3S2电催化剂，研究发现Cu的引入显著提高了Ni3S2在高电位下对HMFOR的法拉第效率，Cu3+/Ni3+双活性位点的协同作用增强了催化剂的本征催化活性，并在长期循环测试中展现出优异的稳定性。结论是，Cu-Ni3S2催化剂实现了在高电压下的持续运行，表现出良好的稳定性和电化学性能，为降低生物基聚酯单体生产成本、推动绿色化工产业化提供了关键理论研究支撑。