为了处理电催化甘油氧化（GOR）技能中，催化剂“游手好闲”的问题，我国科学院金属研讨所（下称金属所）太阳能与氢能资料研讨团队，经过增加微量铜离子，给催化剂穿上了一层不断自我修正的“动态盔甲”，按捺催化剂非晶化，能够显着进步催化资料功能。该效果10月21日发表于《天然-可持续开展》。

　　甘油是生物柴油工业的副产品，经过氧化，能够将甘油“晋级”成更高价值的化学品，成为制造药物、甘旨食物、高级护肤品和舒适面料的重要质料。

　　不过，传统的热催化甘油氧化进程，需要在高温度高压力条件下进行，进程中运用有毒氧化剂和溶剂，污染大、能耗高，约束了其可持续开展。

　　面临国家“双碳”战略方针及绿色开展的火急需求，GOR技能应运而生。该技能以水为氧化剂，以绿色电能为能量输入，不仅为甘油绿色氧化晋级供给了新途径，还可代替电解水制氢进程中的高能耗析氧反响，下降系统能耗，完成在出产高值化学品的一起高效制备绿氢，具有十分显着的科学研讨价值与使用远景。

　　为了完成大规模工业使用，出产反响须在超越500mA/cm2的工业级大电流密度下进行。这种条件下，常用的钴、镍等金属氧化物催化剂易产生氧化非晶化，催化剂的外表像被“电糊了”，结构会变得松懈、无序。

　　松懈的表层会“游手好闲”，不再专注催化甘油氧化，而是回身去催化水氧化，出产起了氧气，白白糟蹋了电能和质料。这导致用来出产甲酸等方针产品的电能被糟蹋，取得终究产品的功率（法拉第功率）一会儿就下降。这一科学应战严峻限制了GOR技能从实验室走向工业使用。

　　面临这个应战，作者团队提出了一项简略而高效的战略：在反响液中增加微量的铜离子（Cu2+），其在GOR反响进程中会在Cu2+和Cu+两种价态之间可逆切换。

　　金属所研讨员刘岗给《我国科学报》打了个比如，这样的一个进程就像给催化剂穿上了一层不断自我修正的“动态盔甲”，能有用保持催化剂外表的晶体结构，避免它被“电糊”，然后按捺非晶化。

　　以泡沫镍负载四氧化三钴（Co3O4）催化资料为例，在800mA/cm2的大电流密度下测验，Cu2+的引进使甲酸的法拉第功率从62.2%进步至99.3%，功能明显优于已报导的催化资料。

　　不仅如此，该催化资料和反响系统易于扩大出产，研讨人员制造的6x6平方厘米的较大尺度电极，每小时能出产13.2克氧化产品，并可接连安稳运转超越100小时，证明了其工业化使用的潜力。

　　该战略还可扩展至其他如镍基资料等的过渡金属氧化物，及多种生物质电氧化反响系统（如5-羟甲基糠醛电氧化），为推动生物质电催化技能在绿色氢能工业中的使用供给了新思路。