Produksi FDCA dengan kemurnian tinggi melalui rekonstruksi Ni2P/NF melalui oksidasi elektrokatalitik BHMF

Abstrak
Pembentukan spesies aktif permukaan valensi tinggi (seperti CoOOH dan NiOOH) menentukan laju oksidasi dan stabilitas krusial dalam reaksi elektrokatalitik. Di sini, kami merancang katalis Ni2P/NF yang unik dengan metode pengendapan uap kimia beserta laju rekonstruksi cepat (Ni2+→Ni3+), yang secara stabil mencapai sekitar 90% hasil FDCA dari oksidasi elektron BHMF setelah 10 siklus pada laju pembentukan 218 μmolFDCAcm-2h-1 (tujuh kali lebih tinggi daripada data dalam literatur yang dilaporkan). Kelimpahan elektron yang tersedia di dekat level Ni-3d Fermi, bersama dengan kekuatan ikatan Ni-P yang berkurang dan elektronegativitas terendah Ni2P, mempercepat pembentukan spesies NiOOH permukaan. Selain itu, oksidasi elektrokatalitik BHMF menawarkan substrat berbasis furan yang lebih stabil, sekaligus memperpanjang waktu tinggal zat antara oksidatif HMF. Hal ini mengurangi pembentukan humin, sehingga memungkinkan sintesis FDCA dengan kemurnian tinggi (>99%) pada konsentrasi tinggi (100 mmol L-1), menjadikannya pendekatan yang menjanjikan untuk sintesis FDCA yang efisien.