针对可再生生物质分子5-羟甲基糠醛（HMF）的高效电氧化转化，以及水分解反应中析氧反应的工业级稳定性问题，提出了基于氢桥介导HMF电氧化机制及梯度异质结构构建机制，在非贵金属催化体系中展现出优异的催化活性与长期稳定性。课题组采用磷酸盐辅助的腐蚀-活化策略，成功构筑Ni(OH)2-PO43−/Ni3(PO4)2异质结催化剂，针对HMF向2,5-呋喃二甲酸（FDCA）的电催化氧化过程，提出氢桥介导的高效质子脱嵌与转移机制。研究发现，引入PO43−基团后，催化剂界面形成稳定的氢桥结构，可显著降低反应路径的能垒，促进HMF分子在α-C位置的活化过程。该催化剂最终实现了高达94.16%的FDCA产率和94.31%的法拉第效率，且该机制在多种非贵金属基底（如Co、Cu、Fe泡沫）中展现出良好通用性。
论文第一作者为课题组博士后刘旭坡，现任河南师范大学材料科学与工程学院副教授
文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202509274
