又帅又牛!他,师从严纯华/李亚栋院士,回国4年即清华「国家杰青」,最新Nature子刊!“不惧”强酸的催化剂!
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2026-06-10 08:30
文章摘要
在酸性电解液中进行有机化合物电氧化以生成有机酸,可以有效避免碱性电解液中产物酸化带来的高成本分离步骤。然而,催化剂在强酸性环境中常因金属离子严重溶出而稳定性不佳。清华大学段昊泓副教授与北京化工大学邵明飞教授提出了一种“动态吸引”策略,通过在电解液中引入特定阴离子(如SO₄²⁻),动态吸附溶出的金属物种(Pb²⁺),并在电极表面原位形成稳定的沉淀物(PbSO₄),随后被氧化为活性相(PbO₂),从而显著提升催化剂稳定性。实验表明,在PbO₂催化剂上,将电解液从高氯酸切换为硫酸后,Pb²⁺溶出量降低30倍,并在8次循环中维持约800 mA cm⁻²的高电流密度与高甲酸法拉第效率。在基于质子交换膜的膜电极组件中,甲酸浓度可累积至6.0 M,并在1 A cm⁻²下稳定运行275小时。该策略还实现了纤维素经酸解-电解串联工艺直接转化为甲酸,为设计耐酸电催化剂提供了新思路。
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