電化學生物質轉化為生產多種產品提供了一條可持續的途徑，同時將對環境的影響降至最低。然而，傳統的5-羥甲基糠醛電氧化（HMFOR）催化劑，如Ni(OH)2和NiS，存在電導率低、穩定性差以及活性位點有限的問題。
有鑒于此，江南大學朱罕、北京大學口腔醫院金嬋媛、清華大學莊澤超等報道CoNiMnMoPd 高熵合金（HEA）解決這些問題。CoNiMnMoPd高熵合金具有高電導率、穩定性以及較高的Ni氧化態，因此實現親核脫氫反應。
本文要點：
（1）
這種高熵合金催化劑實現了92.5%的2,5-呋喃二甲酸法拉第效率、89.5%的5-羥甲基糠醛轉化率以及95.8%的2,5-呋喃二甲酸選擇性，并且能在超過100 h內保持性能穩定。
（2）
實驗和理論研究表明，高熵合金的多元素組成使Ni位點能夠維持高價態，成為5-羥甲基糠醛的主要吸附位點，并且脫氫反應優先發生在高熵合金內的非Ni位點上。
與單一Ni金屬催化劑相比，高熵合金的d帶中心的移動和反鍵態填充的減少使得5-羥甲基糠醛轉化為2,5-呋喃二甲酸（FDCA）的決速步驟（RDS）的能壘從0.770 eV降至0.567 eV。
這項工作為開發用于生物質增值的Ni基高熵合金催化劑提供了新的見解。
參考文獻
Pengfei Ren, Tao Gan, Jian Cai, Jiace Hao, Zechao Zhuang, Chanyuan Jin, Wenchao Zhang, Mingliang Du, Han Zhu, High-entropy environments enable metal surface-catalyzed nucleophilic electrooxidation, Angew. Chem. Int. Ed.2025
DOI: 10.1002/anie.202502776
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202502776
