近日，我校陈义旺教授团队针对Cu基催化剂驱动的低电位醛氧化反应（LPAOR）展开了系统性研究。相关研究成果以《Unlocking Dual-Pathway Low-Potential Aldehyde Oxidation on Chromium-Doped Copper Catalysts》为题，发表于国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》（影响因子：16.9）。江西师范大学博士研究生吴兵、赣南师范大学博士研究生魏官萍和江西师范大学朱佩佩博士为共同第一作者，我校陈义旺教授、赣南师范大学李龙彬教授和南昌大学袁凯教授为共同通讯作者。
利用可再生能源驱动的电化学水分解（EWS）被认为是绿色制氢的理想途径，但传统的EWS受到阳极析氧反应（OER）动力学缓慢的限制，导致能耗过高。使用Cu基催化剂的LPAOR因其超低的氧化电位（约0.1 V）而备受关注；然而，Cu催化剂仍面临活性不足和稳定性差的问题。更重要的是，目前对于LPAOR的完整反应路径和机理缺乏深入阐释。研究团队成功制备了Cr掺杂的混合价态Cu纳米线阵列催化剂（An-CrCuxO-AC NWAs），在LPAOR中表现出在0.224 VRHE的超低电位即可达到100 mA cm−2的电流密度。研究发现Cr的引入触发了并行的双反应路径（2电子生成H2O和1电子生成H2路径），大幅提升了反应动力学和催化活性。该低电位糠醛氧化（FFOR）与氧还原反应（ORR）耦合的生物质燃料电池系统不仅能将生物质糠醛转化为高附加值的糠酸，还可以在阳极产生H2，这一设计成功将传统的电解水产氢的“能量输入”过程转变为“能量输出”过程。
原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202525384
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