过渡金属基材料电催化HMFOR机理及研究进展

刘馨雨，童光耀，李宗浩，何永超，李玲，郑凯天，许春建（天津大学化工学院，化学工程与低碳技术全国重点实验室）

摘要： 5-羟甲基糠醛（HMF）作为重要的生物质平台分子，因其电化学氧化反应（HMFOR）具有低于析氧反应（OER）的理论电位并且可以生产高附加值产物，已成为电催化转化领域的研究热点。过渡金属基材料凭借其优异的催化性能、丰富的储量以及低廉的价格等优势，被视为HMFOR的理想催化材料。总结了电催化HMF转化为2，5-呋喃二甲酸（FDCA）的反应路径和氧化机制，重点综述了Ni、Co、Cu、Fe四种典型过渡金属基材料催化HMFOR的机理和研究进展。此外，介绍了HMFOR与析氢反应（HER）的双功能过渡金属基催化剂的研究现状，并对当前研究存在的关键问题和未来发展方向进行了讨论与展望。

关键词： 过渡金属基材料；生物质；电化学；氧化；催化机理