先进成像揭示电催化剂如何同时产生氢气和有机化合物

混合水电解槽是最新的设备,它在阴极产生氢气或其他还原产物,同时在阳极形成有价值的有机氧化产物。这种创新方法显着提高了氢气生产的盈利能力。

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利用同步加速器源的原位方法,可以实时分析催化剂上的复杂有机氧化反应。图片来源:Debabrata Bagchi / HZB

混合水电解槽是最新的设备,它在阴极产生氢气或其他还原产物,同时在阳极形成有价值的有机氧化产物。这种创新方法显着提高了氢气生产的盈利能力。

另一个优点是,与通常需要腐蚀性试剂的传统合成工艺相比,用于生产有价值化合物的有机氧化反应 (OOR) 非常环保。然而,有机氧化反应非常复杂,涉及多种催化剂氧化态、相变、中间产物、键的形成和溶解以及不同的产物选择性。 OOR 的研究仍处于起步阶段。

氧化 相变

最新技术回顾

在《Nature Reviews Chemistry》中,由 Prashanth Menezes 博士(HZB)和 Matthias Driess 教授(柏林工业大学)领导的专家团队对这一激动人心的研究领域进行了全面概述。他们解释了 BESSY II 等同步加速器源可用的先进方法和技术,其中可以实时、原位分析复杂的反应。

自然评论化学 提供

概述包括各种催化反应,包括醇和醛的氧化、胺的脱氢、尿素的降解和偶联反应。作者提出了深入了解复杂反应机制的最有用的方法,例如 X 射线吸收、拉曼光谱和红外光谱以及微分电化学质谱。

红外光谱 更多信息: DOI: 10.1038/s41570-025-00767-7