近日，我校生物质材料科学与技术教育部重点实验室刘永壮副教授课题组在国际著名期刊Applied Catalysis B: Environmental（一区TOP期刊，IF=24.32）上在线发表题为“Efficient biobased carboxylic acids synthesis by synergistic electrocatalysis of multi-active sites on bimetallic Cu-Co oxide/oxyhydroxide”的研究论文。该研究通过制备低成本和高活性的双金属过渡金属基电催化剂，实现了多种生物基羧酸的高效制备，提供了一种串联林木生物质精炼和电催化增值的林木资源高附加值利用新思路。
林木生物质的精炼转化能够制备多种平台化学品，对其下游的增值能够进一步提升林木资源利用的附加值和整体经济性。醇、醛是最具有代表性林木资源精炼转化平台化学品之一，将其高效增值转为羧酸可以作为聚合物合成、涂料和医药等领域的重要化工原料，具有重要的研究价值和实际意义。
该研究通过简单的电沉积/活化制备了一种低成本、高效的双金属Cu-Co氧化物/羟基氧化物电催化剂，Cu的引入增强催化剂对底物的吸附、构建缺陷、形成高价态活性位点，进而显著提升了催化剂的电催化氧化性能。以羟甲基糠醛为原料电催化氧化制备呋喃二甲酸的得率和法拉第效率均达到98%，并且适用于多种纤维素、半纤维素和木质素衍生羧酸的制备。通过DFT理论计算和对照实验揭示了底物吸附和缺陷氧空位对提升电催化氧化性能的作用机理。
林木生物质精炼和电催化结合的醇、醛平台化学品增值研究思路
作者：刘盛
