为了经管电催化甘油氧化（GOR）时刻中，催化剂“不务正业”的问题，中国科学院金属酌量所（下称金属所）太阳能与氢能材料酌量团队，通过添加微量铜离子，给催化剂穿上了一层不休自我成立的“动态铠甲”，扼制催化剂非晶化，大概显耀耕作催化材料性能。该遵循10月21日发表于《当然-可执续发展》。

甘油是生物柴油产业的副居品，通过氧化，不错将甘油“升级”成更高价值的化学品，成为制造药物、好吃食物、高等护肤品和欢畅面料的深广原料。

不外，传统的热催化甘油氧化经过，需要在高温高压要求下进行，经过中使用有毒氧化剂和溶剂，稠浊大、能耗高，适度了其可执续发展。

濒临国度“双碳”计谋主张及绿色发展的深广需求，GOR时刻应时而生。该时刻以水为氧化剂，以绿色电能为能量输入，不仅为甘油绿色氧化升级提供了新旅途，还可替代电解水制氢经过中的高能耗析氧反映，缩小系统能耗，杀青在坐褥高值化学品的同期高效制备绿氢，具有显耀的科学酌量价值与欺诈远景。

为了杀青大限制产业欺诈，坐褥反映须在稀奇500mA/cm2的工业级大电流密度下进行。这种要求下，常用的钴、镍等金属氧化物催化剂易发生氧化非晶化，催化剂的名义像被“电糊了”，结构会变得松散、无序。

松散的上层会“不务正业”，不再专心催化甘油氧化，而是回身去催化水氧化，坐褥起了氧气，白白阔绰了电能和原料。这导致用于坐褥甲酸等主张居品的电能被阔绰，获取最终居品的遵循（法拉第遵循）大幅下落。这一科学挑战严重制约了GOR时刻从试验室走向产业欺诈。

濒临这个挑战，作家团队提倡了一项通俗而高效的策略：在反映液中添加微量的铜离子（Cu2+），其在GOR反映经过中会在Cu2+和Cu+两种价态之间可逆切换。

金属所酌量员刘岗给《中国科学报》打了个比喻，这个经过就像给催化剂穿上了一层不休自我成立的“动态铠甲”，能灵验保管催化剂名义的晶体结构，谛视它被“电糊”，从而扼制非晶化。

以泡沫镍负载四氧化三钴（Co3O4）催化材料为例，在800mA/cm2的大电流密度下测试，Cu2+的引入使甲酸的法拉第遵循从62.2%提高至99.3%，性能显耀优于已报谈的催化材料。

不仅如斯，该催化材料和反映体系易于放大坐褥，酌量东谈主员制作的6x6时时厘米的较大尺寸电极，每小时能坐褥13.2克氧化居品，并可连结逍遥开动稀奇100小时，讲解了其工业化欺诈的后劲。

该策略还可膨胀至其他如镍基材料等的过渡金属氧化物，及多种生物资电氧化反映体系（如5-羟甲基糠醛电氧化），为鼓吹生物资电催化时刻在绿色氢能产业中的欺诈提供了新想路。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41893-025-01653-2开yun体育网

Cu2+扼制催化材料名义非晶化经过的暴露图。课题组供图 　　声明：新浪网独家稿件，未经授权辞谢转载。 -->