邱介山EES：Ni，Co氢氧化物用于电催化生产超过400 mA cm-2的高纯度苯甲酸

Nanoyu

2020-10-07

随着日益突出的能源问题和环境问题，通过混合水电解以电催化方式生产高附加值精细化学品为替代传统的能源密集型技术带来了很大希望。然而，由阳极处的析氧反应竞争引起的低电流密度严重阻碍了精细化学品和H₂的大规模生产。此外，从复杂的电解质中分离产物仍然是重要的障碍。

近日，大连理工大学邱介山教授，于畅教授首次报道了混合水电解与常规结晶分离的集成，实现了电催化生产和分离无杂质的苯甲酸。

文章要点

1）研究人员制备了由Ni泡沫负载的Ni，Co氢氧化物组成的非晶态纳米片状催化剂（A-Ni-Co-H/NF），具有较大的活性面积和较低的电荷转移电阻，并用于电催化苯甲醇氧化反应（EBA）。

2）A-Ni-Co-H/NF具有高达400 mA cm^-2以上的工业级电流密度，同时不会发生过热现象以及超快的反应动力学。在常温常压下反应15 min，Ph-COOH的收率接近100%。

3）原位拉曼光谱表明，所制备的A-Ni-Co-H/NF催化剂在EBA反应过程中具有可逆的结构演化和恢复特性。证实了转化后的含钴氢氧化镍（Co-NiOOH）是真正的活性物种。

该研究为实现高附加值化学品的工业化生产提供了一种新型的电催化剂，其集成技术也为电催化过程中产品的分离和收集提供了指导。

Hongling Huang, et al, Ni, Co hydroxide triggers electrocatalytic production of high-purity benzoic acid over 400 mA cm^-2,  Energy Environ. Sci., 2020

DOI:10.1039/D0EE02607G

https://dx.doi.org/10.1039/D0EE02607G