2025年7月26日，西北工业大学化学与化工学院孔杰教授、李家源副教授团队联合太原理工大学章日光教授在《Angewandte Chemie International Edition》期刊在线发表题为“ Spillover-Mediated H* Redistribution Promotes Electrocatalytic Acetonitrile Hydrogenation in PEM Reactors ” 研究论文。西北工业大学化学与化工学院博士后黄珊、韩冰莹（太原理工大学）、刘烨（太原理工大学）为共同第一作者，孔杰教授、李家源副教授、章日光教授为共同通讯作者。
电催化乙腈加氢技术（EAH）以水为氢源，在温和条件下可实现乙胺合成。但EAH技术目前面临核心挑战：乙胺生产速率低、析氢（HER）竞争反应严重、能耗高，严重限制了其工业化应用。因此，开发先进电催化剂并匹配有效反应器至关重要。本文设计合成了钯–铜杂化催化剂，实现了氢溢流介导的活性氢（H*）再分配机制：H*由高氢覆盖度的钯溢流扩散至低氢覆盖度的铜，钯上H*覆盖度降低可抑制HER同时保持高效EAH，铜上氢覆盖度的提高可促进EAH且不会引发显著HER。将催化剂应用于质子交换膜（PEM）电解池系统可实现100小时乙胺连续电合成，在低能耗（3.55 kWh kg⁻¹）条件了下获得了超高乙胺生产速率（6160.0 ± 119.1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹）及法拉第效率（94.2 ± 1.6 %）。该工作可推动加氢电催化剂设计及相关技术的发展。
图1. 催化剂设计理念
图2. 催化剂表征
图3. 催化剂性能及PEM反应器表现
该项工作得到了国家自然科学基金青年项目（C类）的资助支持。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202512654
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