近日，化学工程学院陈祖鹏教授在国际权威期刊《Nano Letters》和《ACS Catalysis》上分别发表生物质电催化转化的研究性论文和综述性文章。
工作一：自重构的表面硫酸根修饰氧化铜纳米棒用于高效稳定的5-羟甲基糠醛电氧化
电催化5-羟甲基糠醛氧化反应（HMFOR）一直被视为可持续生物质高值化的可行替代方法。然而，电催化剂在苛刻的电氧化条件下进行转化仍存在争议。基于此，作者制备了硫化亚铜纳米片（Cu2S NSs）模型作为"预催化剂"，一系列结构和成分分析证实，在电化学HMFOR中，Cu2S NSs中的S2-阴离子以SO42-的形式渗出并共价结合在自重构氧化铜纳米棒（CuO-SO42- NRs）表面。CuO-SO42- NRs作为"真实催化剂"在连续十五个循环中实现了5-羟甲基糠醛的完全转化，目标产物2，5-呋喃二羧酸（FDCA）的产率和法拉第效率大于99.9%，且没有失活。电化学阻抗证实了表面SO42-物种在降低HMFOR起始电位方面不可或缺的作用。原位拉曼光谱确定了HMFOR中CuⅡ-O向CuⅢ-OOH的可逆转变。此外，密度泛函理论计算还表明表面SO42-物种弱化羟基氧化铜（CuOOH）活性位点上的Cu-OH键，从而促进其于HMF脱氢产生的HMF-H*中C原子耦合（决速步骤），协同增强HMFOR电合成FDCA的催化活性。
该研究题为"Self-Reconstruction of Sulfate-Terminated Copper Oxide Nanorods for Efficient and Stable 5-Hydroxymethylfurfural Electrooxidation" (https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c03949)。我校为第一完成单位，第一作者为南京林业大学博士研究生范子毅，通讯作者为南京林业大学陈祖鹏教授，青年教师张文君以及华东理工大学袁海洋副教授。
工作二：通过电催化和光催化还原糠醛的最新进展： 从机理到催化剂设计
糠醛一直被认为是最有前景的生物质平台化合物之一，可转化为高附加值化学品。虽然传统的糠醛热催化转化法效果显著，但始终需要苛刻的反应条件，尤其是高温和高压。因此，通过电催化和光催化方法还原糠醛逐渐引起了人们的极大关注。基于此，南京林业大学陈祖鹏课题组首次综述了糠醛电催化和光催化糠醛还原近15年的研究进展。重点介绍了先进的实验操作/原位表征和理论计算的应用，以深入了解电催化和光催化还原糠醛的反应途径和催化机理，介绍了催化剂的构效关系和设计催化剂的思路以及催化剂改性策略。最后，概述了当前在电催化和光催化糠醛转化领域面临的挑战和前景。
该综述题为"Recent Advances in Furfural Reduction via Electro- And Photocatalysis: From Mechanism to Catalyst Design" (https://doi.org/10.1021/acscatal.3c04372)。我校为第一完成单位，第一作者为南京林业大学硕士研究生温慧明，通讯作者为南京林业大学陈祖鹏教授/青年教师张文君。
