近日，莫纳什大学张杰教授、武汉科技大学黄亮教授和中南民族大学张泽会教授报道了一种碳（C）负载的非贵金属Ni-MoO2催化剂（Niw@MoO2-x/C；w表示合成中使用的Ni的重量百分比）。该催化剂用于苯酚电化学选择性氢化（ECH）。环己醇和环己酮的最高产率分别为95%和86%，法拉第效率约为50%。相关工作以“Selective Electrochemical Hydrogenation of Phenol with
Earth-abundant Ni-MoO2 Heterostructured Catalysts: Effect of Oxygen Vacancy on
Product Selectivity”为题发表在国际著名期刊Angewandte Chemie
International Edition上。要点1. 在Niw@MoO2-x/C催化剂中，有缺陷的MoO2（一种半导体）因其低电阻和在宽pH范围内的良好化学稳定性而被选择作为载体。MoO2中的Ov还可以引入新的电子受体水平，这有助于Ni的电荷转移，促进苯酚吸附，并增强Ni和MoO2之间的电子相互作用，从而防止Ni纳米颗粒的聚集。电子顺磁共振波谱（EPR）数据证实MoO2中存在富集的Ov位点，该位点随Ni负载量的增加而降低。从傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）实验获得的结果表明，MoO2-X与Ni牢固结合，并充当电子受体。要点2. 在最佳条件（0.10 M H2SO4，60℃）下，Ni10@MoO2-x/C催化剂在-0.7 V vs RHE下对环己醇的产率为95%，法拉第效率（FE）为53%。同时增加镍含量(Ni20@MoO2-x/C降低了Ov位点的密度，导致环己酮的高收率为86%。对照实验表明，Ni-MoO2-x异质结构是ECH效率较高的原因。要点3. 原位漫反射红外光谱和密度泛函理论（DFT）计算表明，苯酚吸附强度的提高是催化效率较高的原因。此外，1-环己烯-1-醇是一种重要的中间体。其氢化路线和最终产物受Ov密度的影响。这项工作为合理设计用于酚类化合物升级的先进电催化剂开辟了一条有前途的途径。图3. 在20℃下在0.1 M H2SO4中记录的循环伏安图。图4.（a）在含有10 mM苯酚的0.1 M
H2SO4溶液中获得的电位依赖性原位DRIFTS，其电位范围为OCP至-0.9V；（b）通过1-环己烯-1-醇中间体的拟定反应路线。Selective Electrochemical Hydrogenation
of Phenol with Earthabundant Ni-MoO2 Heterostructured Catalysts: Effect of
Oxygen Vacancy on Product Selectivity
Peng
Zhou, Si-Xuan Guo, Linbo Li, Tadaharu Ueda, Yoshinori Nishiwaki, Liang Huang,*
Zehui Zhang,* Jie Zhang*DOI: 10.1002/anie.202214881
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