具有抑制水激活的CuNi气凝胶用于高效亲核甲醇电氧化

抑制竞争性的氧演化反应（OER）是高效亲核氧化在电化学生物质升级与氢生产耦合中的关键前提。在此，我们设计了具有原子分散镍的Cu91Ni9气凝胶，作为有效的亲核电氧化催化剂，水激活性能显著抑制，在甲醇转化为甲酸的过程中表现出高达99.3%的法拉第效率。实验和理论研究表明，铜支撑促进了Ni–O–Cu活性口袋的形成，其中Ni3+作为主要的吸附位点，而Ni–O–Cu中的电亲合晶格氧则作为氢受体，从而加速了电化学催化剂的脱氢反应和自发亲核脱氢反应。此外，铜的整合通过使OH*的去质子化能力失活，从而减弱了OER的竞争，促进了甲酸的法拉第效率。这项工作为通过调节OER活性来开发高级催化剂以实现高效生物质升级铺平了道路。