钯镍合金电催化乙二醇无碱氧化制乙醇酸：高效催化剂设计与不对称电解槽创新

本文推荐一种通过PdNi/NF电催化剂（乙二醇氧化反应EGOR）与不对称电解槽协同优化的创新策略：在无碱阳极条件下实现乙醇酸（GA）95%法拉第效率与666 mA·cm-2高电流密度，系统通过阴离子交换膜（AEM）介导的OH-传输简化产物分离，为塑料升级回收提供可持续电化学解决方案。

　　

Highlight

通过系统性表征揭示，Ni向Pd的电子转移调控*OH吸附以加速乙二醇氧化反应（EGOR），同时防止Pd因氧化失活。优化后的体系在碱性条件下展现卓越性能：乙醇酸法拉第效率达95%，电流密度666 mA·cm^-2。

Physical characterization

XRD分析清晰呈现催化剂的晶体学演变（图1a）。原始Pd/NF催化剂在44.5°、51.6°和76.4°处显示金属镍（JCPDS 04-0850）特征峰，而39.9°、46.4°和67.8°的峰对应Pd（JCPDS 87-0643）的(111)、(200)和(220)晶面。值得注意的是，Pd衍射峰位移表明Ni成功掺入晶格引起电子结构修饰。

Conclusions

本研究通过催化剂工程与系统设计的双重优化策略：PdNi/NF电催化剂通过Ni诱导的电子调控实现*OH吸附增强与C—C键断裂抑制，在碱性EGOR中实现666 mA·cm^-2峰值电流与95%乙醇酸法拉第效率。

创新性不对称EGOR||HER电解槽设计使阴极碱性介质中的HER（析氢反应）与阳极中性介质中的EGOR协同运作，仅需0.9V低槽压即可稳定运行100小时（70 mA·cm^-2），且产物乙醇酸无需酸化处理——这为简化电催化系统产物分离步骤提供了实用框架。