电催化反应能够实现多种化学品的合成,在能源存储与转化技术中发挥重要作用。在传统电催化体系中,研究者通常专注于在阴极或者阳极合成某一种化学品,而忽略了对电极的增值效应,并导致电解能耗较高。以传统电解水制氢为例,其阳极氧气析出过程动力学缓慢,过电位较高,且产物氧气附加值较低,极大增加了电解制氢能耗,降低了电解制氢效率。近年来,有研究者发现铜、银等金属能够有效催化醛在超低电位下氧化制氢,实现电催化阴极和阳极同时合成氢气,显著降低电解能耗并且有效避免氢氧混合气的形成。基于此,研究者设计开发了多种电催化体系实现阴极和阳极电合成同一种化学品,显著提高了电合成效率,并且避免阴阳极形成混合物。 华中科技大学夏宝玉教授、湖北大学严大峰副教授共同综述了近年来双极电催化合成高价值化学品的最新进展(图1)。文章根据双极电合成产物进行分类讨论,重点介绍了双极氢气制备,双极甲酸盐制备,和双极氢化等研究进展。另外,作者围绕高效催化剂优化、反应机制研究等进行了详细的讨论,这将吸引更多的研究者关注双极电合成策略并有效推动其进一步发展和应用。
图1. 双极电催化合成 论文信息 Electrocatalytic Bipolar Synthesis of Valuable Chemicals Wenqi Gao, Chen Wang, Lin Lv, Dafeng Yan, Bao Yu Xia ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202401198