电催化甘油氧化反应（GOR）在替代高能耗阳极析氧反应（OER）的同时，也能将甘油转化为高附加值产物，如甲酸（FA）—一种在化工与能源存储领域具有重要应用的关键中间体。然而，现有GOR体系仍面临法拉第效率低、产物选择性差、反应路径不明确以及依赖贵金属催化剂等挑战。

为了解决以上问题，学院科研人员在ACS Sustainable Chemistry & Engineering（中科院一区top）发表了Tailoring the Reaction Pathway of Glycerol Selective Oxidation by Constructing a Built-In Electric Field in Mott−Schottky Heterostructure Electrocatalyst Ni(OH)₂−In研究论文(2025，DOI: 10.1021/acssuschemeng.5c07070)。

作者采用“水热法制备Ni (OH)₂-泡沫镍（NF）+电沉积In”的简单策略，构建了Mott-Schottky异质结构催化剂Ni(OH)₂-In；通过XPS、XAS、开尔文探针力显微镜（KPFM）及密度泛函理论（DFT）计算，证实异质界面存在电荷转移并形成强内建电场（BIEF），且BIEF强度可通过In的电沉积时间调控。

该催化剂展现出优异性能，在10 mA cm⁻²电流密度下电位仅1.22 V vs RHE，甲酸法拉第效率达93%、选择性达95%，且20次循环后性能稳定，优异性能可归结于：一是BIEF可重构催化剂电子结构（如调节Ni的d带中心），优化中间体吸附/脱附能力，同时In弥补了Ni (OH)₂导电性不足的缺陷，显著加速GOR动力学；二是Ni(OH)₂-In将GOR反应路径从纯Ni(OH)₂的路径B（甘油→乳酸→乙酸+FA）转向路径A（甘油→二羟基丙酮/甘油醛→甘油酸→乙醇酸→FA），降低了决速步反应能垒。此工作为设计高选择性电催化剂调控反应路径提供了“构建Mott-Schottky异质结构BIEF”的普适思路。

论文第一作者为李芳博士，通讯作者分别为香港理工大学王阳副教授、中国科学技术大学方彬博士后、淮北师范大学曹静教授。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.5c07070

作者介绍：李芳：https://nyxy.chnu.edu.cn/szdw/szjk/js1/content_132947

曹静：https://nyxy.chnu.edu.cn/szdw/szjk/js/content_133076

(文/图:李芳/审核: 李洪基/审校: 曹静/终审: 谢红霞 )