Angew. Chem. ：镍氧化钼异质节催化剂用于电催化苯酚还原

生物质衍生物苯酚的选择性还原是环己醇、环己酮等大宗化学品工业合成的重要途径。然而，传统的热催化方法面临条件恶劣、能耗高等缺点。电催化加氢因其绿色、安全、反应条件温和而被认为是新一代生物质转化途径。

然而，由于电催化加氢是在水体系中进行，电催化水脱附氢气不可避免地成为电催化加氢的强烈竞争反应，降低了电催化加氢反应的法拉第效率；而现有关于苯酚电解的报道大多催化还原材料以贵金属为活性中心，缺乏对产物选择性的控制，最终导致反应效率低、成本高。

近日，莫纳什大学张杰副教授、中南民族大学张泽辉教授、武汉科技大学黄亮副教授合作研究非贵金属镍催化剂，成功实现非贵金属电催化将有缺陷的氧化钼引入传统的镍催化剂中。苯酚的选择性转化。

作者以含钼聚合物为前驱体，在氢气中高温煅烧，得到碳载缺陷氧化钼，然后进一步负载镍，在氢气中还原，得到缺陷氧化钼负载镍催化剂。与单组分镍基催化剂相比，有缺陷的氧化钼负载镍催化剂增强了催化剂表面对苯酚的吸附，从而提高了苯酚还原产物的法拉第效率。通过调节催化剂中的氧空穴密度，可以控制苯酚还原产物的选择性。在pH=0.7和最佳催化剂条件下，环己醇和环己酮的法拉第效率分别达到95%和86%。

原位红外实验表明，氧化钼的引入增强了苯酚分子在催化剂表面的吸附。同时，由烯醇中间体生产环己酮和环己醇。 DFT计算还表明，氧化钼的引入可以有效增强反应物在催化剂表面的吸附，从而提高法拉第效率；而氧缺陷则可以影响烯醇中间体后续的反应路径，从而控制反应选择性。

最后，钼镍氧化物催化剂在苯酚电催化选择性加氢中表现出高活性和可控选择性。这项工作为设计用于生物质选择性加氢的电催化剂提供了新策略。

论文信息

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周鹏、郭思轩、李林波、上田、黄亮、张泽辉、张杰

本文第一作者为周鹏，博士生。来自莫纳什大学。

DOI：10.1002/ani。