过渡金属基电极电催化氧化5-羟甲基糠醛为2,5-呋喃二甲酸研究进展

摘要

从可持续生物质或生物质衍生平台化学品中制备增值化学品对缓解化石燃料枯竭具有重要意义.5-羟甲基糠醛(HMF)是一种重要的生物基平台分子，因其氧化产物2,5-呋喃二甲酸(FDCA)可作为石油衍生对苯二甲酸(TPA)的可持续替代品而受到广泛关注.相比于传统的热催化转化，电化学催化具有环境友好、反应条件温和以及反应系统可控性强等优点，将其用于高效催化HMF合成FDCA在很大程度上可以降低能源成本和环境影响.本综述讨论HMF的电化学氧化，介绍pH值对HMF电氧化的影响，系统地总结反应机制(直接和间接氧化);重点概述近5年来过渡金属基电极在HMF电氧化上的研究进展及优缺点；还讨论将HMF电氧化与不同类型的阴极还原相结合以实现更高能源利用的耦合系统.旨在为可再生资源的利用和生产先进的催化电极提供指导.

关键词

5-羟甲基糠醛 / 2,5-呋喃二甲酸 / 电化学氧化 / 过渡金属基催化剂

基金资助

国家自然科学基金(22178181); 天津市自然科学基金(21JCZDJC00180); 中央高校基本科研业务费(南开大学63243129)