自再生NiCu层状双氢氧化物基电催化剂用于5-羟甲基呋喃氧化为2,5-呋喃二甲酸

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Self-Regenerating a NiCu Layered Double Hydroxide-Based Electrocatalyst for 5-Hydroxymethylfurfural Oxidation to 2,5-Furandicarboxylic Acid

自修复催化剂NiCu-LDH/Cu(OH)?/Cu泡沫用于HMF氧化为FDCA，实现98.5%转化率、96.2%产率及>96%法拉第效率，浸泡新鲜电解质后自修复，可持续性好。

　　

自再生技术在聚合物、生物材料和催化剂中得到了广泛应用。目前，大多数自再生电催化剂主要用于氧演化反应（OER）。本研究用一种过电位较低的催化剂替代了传统的OER电催化剂。所研究的电催化剂是一种由NiCu层状双氢氧化物（NiCu-LDH）/Cu(OH)₂纳米线组成的结构，该结构制备在Cu泡沫上（NiCu-LDH/Cu(OH)₂/CF），用于电化学氧化5-羟甲基糠醛（HMF）反应。实验考察了这种NiCu-LDH/Cu(OH)₂/CF电极的催化性能，发现其在将HMF氧化为2,5-呋喃二羧酸（FDCA）的过程中表现出优异的催化效果：HMF转化率、FDCA产率和法拉第效率分别达到了98.5%、96.2%和96%以上。此外，该催化剂在浸入含有HMF的新鲜电解液中时能够实现自再生。这是一种可行的策略，可用于制备高效且具有良好可持续性的HMF电氧化催化剂。