东华麻祎蒙团队: NiOOH电催化甲醇氧化近100% FE与选择性的隐藏条件

本文系统研究了NiOOH电催化甲醇氧化生成甲醛的隐藏条件与机制。背景：传统甲醇氧化制甲醛工艺能耗高，电催化虽绿色但产物选择性难控，NiOOH常见产物是甲酸。研究目的：揭示NiOOH电催化甲醇氧化实现近100%法拉第效率与选择性产甲醛的关键调控条件及氧化机制。结论：研究发现，产物选择性强烈依赖甲醇浓度和外加电压。实现~92-98%甲醛法拉第效率的条件窗口为：甲醇浓度≥90%，外加电位控制在0.45-0.55 VAg/AgCl。机制上，低电压下NiOOH(3+)是高选择性生成甲醛的活性物种，高电压下形成的NiOOH(4+)会过度氧化生成甲酸；水分子通过活化C-H键参与反应路径调控。该研究为甲醛绿色电催化合成提供了可行路径，也为其他醇选择性氧化提供了理论参考。