综述：甲醇电化学升级制备甲酸盐在能源中的应用

这篇综述系统探讨了甲醇电化学氧化制备甲酸盐（MTF）的研究进展，聚焦反应分子机制（如中间体稳定化）、催化剂设计（活性位点工程）及能源系统应用（与氢能生产耦合），为可持续能源转化提供了新思路。

　　

Abstract

甲醇电化学氧化制甲酸盐（MTF）作为兼具化学品合成与能源存储潜力的技术，近年来备受关注。该综述从分子机制、催化剂设计到系统集成三个维度展开：

反应机制
MTF过程涉及甲醇在催化剂表面脱氢形成关键中间体（如CH₃O），随后通过羟基氧化生成甲酸盐。研究发现，Pd基催化剂中晶面取向（(100) vs (111)）可显著影响*CO_ads*中间体的解吸能垒，而双金属合金（如PtRu）通过电子效应调控C-H键活化速率。

催化剂设计
活性位点工程是提升MTF效率的核心策略：

1. 单原子催化剂（SACs）中Fe-N₄位点可降低反应过电位至0.32V
2. 缺陷工程（氧空位V_O）促进*OH吸附加速脱氢
3. 核壳结构Au@Pt通过应变效应抑制CO中毒

能源系统整合
MTF与质子交换膜（PEM）电解槽联用可实现H₂与甲酸盐共生产，系统能量效率达68%。此外，将CO₂还原与MTF耦合形成碳循环，甲酸盐法拉第效率（FE）突破90%。

Conflict of Interest

当前MTF技术仍面临甲酸选择性（<80%）和催化剂稳定性（>500小时）的挑战，未来需开发原位表征技术（如operando XAFS）揭示动态反应过程。