乙醇酸钠是一种重要的日用化学品，广泛应用于各种重要化学品的生产工艺中，是一种重要的中间体。随着可再生能源发电方法的快速发展，利用电氧化乙二醇(EG)制得的乙醇酸(GA)来进一步得到乙醇酸钠受到越来越多的关注。
然而，该方法仍然存在两个主要的问题：一方面，贵金属在电催化剂中的高负载量及其快速失活不能满足大规模工业应用的要求；另一方面，高浓度KOH作为电解质在产物分离前需中和，不可避免地浪费了大量的碱和酸。因此，有必要开发合适的策略来克服上述问题。近日，华东师范大学陈立松课题组制备了Pd/NiMoO4/NF催化剂并提出了一个原位酸碱反应的策略，用来从电解液中提取乙醇酸钠。与以往报告的情况不同，在电解过程中，乙醇酸钠可以通过NaOH电解质与EG氧化产生的GA原位反应而获得，这不仅可以充分利用电解质来提高原子的利用率，而且可以减少酸的浪费。结果表明，具有较低Pd负载量(3.5 wt.%)的Pd/NiMoO4/NF催化剂的乙醇酸钠的法拉第效率高达98.9%，经过1500小时电解后成功从电解质溶液中分离出90.34 g乙醇酸钠，且电解后电极材料的形貌和结构几乎未发生变化，证明该催化剂具有优异的活性和稳定性。根据电化学测试和原位光谱表征结果，研究人员提出了Pd/NiMoO4/NF催化剂上EG的反应机理和路径：电子从Pd表面转移到NiMoO4表面，NiMoO4表面带负电荷，促进羟基从NiMoO4表面迁移，导致Pd表面附近的局部羟基浓度增加，这进一步促进EG的快速转化和CO的活化，从而有利于EGOR活性和稳定性的提高。此外，NiMoO4的引入也能促进EG的吸附，较高的局部浓度有利于EG的快速转化。此外，以Pd/NiMoO4/NF为阳极，泡沫镍为阴极组装的无膜流动池在1.2 V时达到115 mA cm-2的电流密度，经过23小时的稳定性测试后乙二醇的转化率达到50%，乙醇酸钠的法拉第效率为93.1%，显示出良好的应用前景。Pd/NiMoO4/NF electrocatalysts for the efficient and ultra-stable synthesis and electrolyte-assisted extraction of glycolate. Nature Communications, 2024. DOI: 10.1038/s41467-024-47179-7
目前评论：0