由于化石燃料储备的枯竭，加上气候变化的影响，需要替代的高价值化学品和可再生能源的生态友好型生产。生物质原料具有特别的研究价值。5-羟甲基呋喃甲醛(HMF)是一种用途广泛的前体，可通过电解转化为高价值的化学品。还原产生了醚、酮、聚氨酯、聚酯和聚醚的前体，例如2，5-二羟甲基呋喃(DHMF)和2，5-二甲基四氢呋喃(DHMTHF)，以及高能量密度的优质生物燃料，例如2，5-二甲基呋喃(DMF)、2，5-己二酮(HD)和5，5‘-双羟甲基氢呋喃(BHH)。氧化HMF产生有价值的化学产品，包括2，5-二甲基呋喃(DFF)、5-羟甲基-2-呋喃甲酸(HMFCA)、2，5-呋喃二元酸(FDCA)和马来酸(MA)，这些都是聚合物工业和化学/医药生产的前体/中间体(S)。
近日，阿德莱德大学乔世璋教授，Yao Zheng总结了生物质基5-羟甲基糠醛电催化精制精细化学品的研究进展。
文章要点
1）作者综述了HMF的电催化精制，包括电氧化和电还原两种途径。
2)作者总结了HMF电还原反应和HMF电氧化反应的研究进展。
3)作者总结了反应途径和反应机理。
4）作者建立了电催化剂的设计，包括金属材料的选择、几何结构的设计和电子结构的修饰，以提高HMF和HMF的活性和选择性。
5)作者评价了反应参数包括pH、电解液组成、外加电位和初始底物浓度对HRR和HOR的影响。
6)作者展望了HMF电化学精制的前景。研究人员指出需要更好地了解反应条件，才能切实提高HMF的电化学精制的选择性和活性。
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Yingjie Gao, et al, Electrocatalytic Refinery of Biomass-Based 5‑Hydroxymethylfurfural to Fine Chemicals, ACS Catal. 2023
DOI: 10.1021/acscatal.3c02272
https://doi.org/10.1021/acscatal.3c02272
