通过阳离子穿梭作用实现硝基酚类污染物的电催化转化，并将其转化为高附加值产品，同时实现原位分离

《Green Chemistry》：Electrocatalytic conversion of nitrophenol pollutants to value-added products coupled with in situ separation via cation shuttling

电催化还原4-硝基酚为4-氨基酚，在300 mA cm-2电流密度下实现>72%法拉第效率，产率达0.64 mmol cm-2 h-1。采用阳离子shuttling效应的三室流电池，实现产物电解液分离，8小时后产率～97%，电解液残留极低。通过4-氨基酚合成对乙酰氨基酚验证了方法可行性，为绿色化工提供新路径。

　　

将废水中的有机污染物（例如硝基酚及其取代化合物）通过电化学转化成高附加值产品，对绿色化学和可持续发展具有重要意义。在此研究中，我们实现了在较大电流密度（约300 mA cm^?2）下，无需金属催化即可将4-硝基酚（4-NP）还原为4-氨基酚（4-AP），法拉第效率超过72%，产率达到了0.64 mmol cm^?2 h^?1。为了解决产物与电解质分离的问题，我们设计了一种具有阳离子穿梭效应的三室流动电池，该电池能够在工业规模电流密度下实现产物的原位纯化。在200 mA cm^?2的电流密度下，经过8小时反应后，4-AP的产率达到了约97%，且几乎不存在电解质残留。我们进一步直接使用所得到的4-AP溶液成功合成了解热药对乙酰氨基酚，这进一步验证了我们原位分离方法的可行性。这项工作展示了一种新型的电催化方法，能够将硝基酚污染物转化为重要的化学品，而无需繁琐的纯化过程。