近日，农业农村部环境保护科研监测所乡村环境建设创新团队开发了一种双金属氧化物超薄纳米片（NiCoO-NS/NF）电极材料，显著提升了生物质衍生物葡萄糖电氧化过程中电子传递性能。该研究成果发表在《化学工程学报（Chemical Engineering Journal）》上。

葡萄糖是秸秆等农业生物质水解的主要中间产物，其电催化氧化（GOR）制甲酸代表了一种农业废弃物增值的可持续途径，但由于缓慢的电子转移和副反应的竞争，同时实现高选择性和电流密度仍然具有挑战性。

本研究通过氯离子腐蚀和煅烧策略，在泡沫Ni上原位生长双金属氧化物超薄纳米片。纳米片结构使其暴露丰富的活性位点。具有独特价电子构型的Co2+能够通过桥接氧μ-O配体驱动部分电子从Ni向Co转移，形成Ni-O-Co电子通道，极大促进电子传递与NiOOH活性物质的快速形成。该电极材料性能优异，在含0.1 M葡萄糖的电解液中，1.4 V（相对于可逆氢电极）电压下的电催化氧化电流密度为222.70 mA/cm²������，分别是NiO-NS/NF和泡沫Ni的2.29和7.53倍。增强的动力学抑制了非法拉第降解，提高了产甲酸选择性，反应1 h内法拉第效率超过90.00%，反应3 h产率达67.94%。本研究为构建富含电子通道的纳米结构提供了一种新策略，有效提高了镍基催化剂上葡萄糖电氧化性能。

该研究得到国家自然科学基金、天津市自然科学基金以及中国农业科学院青年创新专项任务基金的资助。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725040835