北京化工&北师大Nature Commun：表面氟化增强BiVO4光电催化甘油氧化制备甲酸

纳米技术

2024-09-18

由于反应动力学缓慢，切断生物质衍生物甘油的C-C化学键生成高附加值C1产物仍然是个挑战性的课题。

有鉴于此，北京化工大学项顼(Xu Xiang)教授、北京师范大学闫东鹏教授等报道在BiVO₄光电极表面氟化策略，构筑动态双重氢键克服甘油氧化反应的动力学缓慢问题。

本文要点

（1）

这种表面氟化策略能够通过F-Bi-F和H₂O分子之间的相互作用，这种独特的相互作用促进光照射作用生成羟基自由基，加快切断C-C化学键的反应动力学。

（2）

理论计算和红外吸附光谱表征结果显示，双氢键能够增强关键中间体二羟基丙酮（1,3- dihydroxyacetone）在Bi-O位点的C=O吸附，因此能够以甲酸反应路径进行。构筑了自供电串联器件，阳极电催化生成甲酸的选择性达到79 %，阴极上的太阳能转化为氢能的效率达到5.8 %，这项研究结果比大多数报道的酸性电解体系性能更好。

参考文献

Liu, Y., Shang, H., Zhang, B. et al. Surface fluorination of BiVO₄ for the photoelectrochemical oxidation of glycerol to formic acid. Nat Commun 15, 8155 (2024). 

DOI: 10.1038/s41467-024-52161-4

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52161-4