Fe/Fe2O3界面助力羰基化合物高效电还原制醇：开启绿色化学新篇

当前热催化羰基化合物加氢过程存在需高温、高压 H2及昂贵催化剂等问题。研究人员开展了 Fe/Fe2O3纳米阵列（Fe/Fe2O3 NAs）电还原羰基化合物的研究。结果显示该方法能高效转化，意义重大，为相关领域开辟新路径。

　　摘要：羰基化合物的催化加氢广泛应用于化工制造和生物质精炼，但目前的热催化过程需要高温、高压氢气（H₂）以及昂贵的催化剂。研究发现，在 Fe/Fe₂O₃纳米阵列（Fe/Fe₂O₃ NAs）的 Fe/Fe₂O₃界面上可实现羰基化合物的电还原。其中，Fe 和 Fe₂O₃物种通过促进丙酮吸附和氢原子（H*）生成，协同加速丙酮加氢的动力学。以丙酮为探针分子，在 1M 氢氧化钾（KOH）水溶液中，异丙醇的分电流密度可达 1.6 A cm^?2 ，选择性接近 100%。即使在大规模两电极电解槽中，Fe/Fe₂O₃ NAs 在 0.2 A cm^?2的电流密度下持续运行 1000 小时，丙酮转化率＞99%，异丙醇选择性为 100%，异丙醇产率达 21.6 g g_cat^?1 h^?1。此外，Fe/Fe₂O₃ NAs 还可用于多种羰基化合物的电化学加氢反应，能以高转化率和选择性得到相应的醇类化合物。