近日,我院先进能源转化材料与器件研究团队在国际著名学术期刊《科学通报》(Science Bulletin)在线发表了以“Adsorption configuration control on Pt-Bi2O3 for the oriented conversion of glycerol to glyceric acid via terminal hydroxyl oxidation”(Pt-Bi2O3调控分子吸附构型定向催化转化甘油到甘油酸)为题的研究论文。
高效利用生物质,通过精准增值的催化转化手段制备高附加值化学品,是当前科学研究热点方向之一。近年来,生物柴油产业的快速发展导致副产物甘油严重过剩,亟待开发高效甘油升级利用技术。甘油催化氧化可生成甘油酸、草酸、亚酒石酸、甲酸等多种高价值产品,然而,传统化学转化方法往往需要严苛的反应条件,例如高温、高压、强酸、强碱等,不符合绿色化学理念。电化学催化因其反应条件温和、环境友好、产物选择性可精准调控等优势,在生物质增值领域备受关注。在此背景下,先进能源转化材料与器件研究团队设计并合成了负载铂纳米晶的氧化铋纳米片(Pt-Bi2O3),通过对催化剂表面组分的精准调控,实现了对甘油分子在催化剂表面的吸附形态控制,凭借吸附形态调控机制,Pt-Bi2O3能够高效地将甘油“精准剪裁”并转化为甘油酸,实现了88.3%的甘油酸选择性和96.6%的总C3产物选择性,成功开辟了一条高选择性合成甘油酸的新方法。

图. Pt-Bi2O3合成过程及物理表征
文章第一作者为我院硕士研究生杨涵越,我院肖雪博士、艾轩博士和陈煜教授为共同通讯作者,我校为唯一署名单位。该成果获陕西师范大学材料科学与工程学院青年科学家计划项目、国家自然科学基金、陕西省博士后科学基金、陕西省科技创新领军人才、陕西省科技创新团队和陕西省三秦学者创新团队等项目支持。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.05.032
撰稿:肖雪 审核:刘治科 董芬芬