【摘 要】
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质子生成反应是一种重要的半反应,CO2还原、制氢、N2还原、有机物氢化等都是消耗质子的过程。析氧反应（OER）是最著名的质子生成反应之一。OER是一个复杂的四电子-四质子的转移过程,是限速步骤,且需要较高的过电势来驱动。开发高效、低成本的质子生成反应是该领域面临的挑战之一。水溶液中有机物的电催化氧化是一种潜在的,可以替代OER的半反应,与OER相比,电催化有机物氧化可以在较低电势下发生,产生质子的
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质子生成反应是一种重要的半反应,CO2还原、制氢、N2还原、有机物氢化等都是消耗质子的过程。析氧反应（OER）是最著名的质子生成反应之一。OER是一个复杂的四电子-四质子的转移过程,是限速步骤,且需要较高的过电势来驱动。开发高效、低成本的质子生成反应是该领域面临的挑战之一。水溶液中有机物的电催化氧化是一种潜在的,可以替代OER的半反应,与OER相比,电催化有机物氧化可以在较低电势下发生,产生质子的同时可制备增值产物。基于以上背景,本论文（1）设计合成了三种不同配位数的多齿吡啶-胺配体,将其与镍配位制备了三种镍配合物[L1Ni（CH3CN）（H2O）]（BF4）2（1,L1=N,N-dimethyl-N′,N′-di（2-pyridylmethyl）ethylenediamine）,[L2Ni（CH3CN）]（BF4）2（2,L2=N-benzyl-N,N′,N′-tris（2-pyridylmethyl）ethylenediamine）,[L3Ni]（BF4）2（3,L3=N,N,N′,N′-tetra（2-pyridylmethyl）ethylenediamine）。以这三种配合物为催化剂,在碱性条件下研究了它们的电催化糠醇氧化性能。四配位配合物1、五配位配合物2对糠醇有很好的电化学响应,在0.1 M KOH水溶液中6 h内催化糠醇氧化转化为糠酸。配合物1体系糠酸产率96.1%,法拉第效率83.6%。配合物2体系糠酸产率99.0%,法拉第效率78.8%。配位饱和的六配位配合物3不具备催化活性。以上研究表明,当吡啶镍催化剂含有活性配位点时,该催化剂才具有催化糠醇氧化活性。加入超氧自由基捕获剂对苯醌后,催化体系失去了催化氧化糠醇的活性,表明反应过程中的催化活性中间体可能为Ni3+OOH。（2）通过简单的化学镀方法制备了NiBx/NF电极材料,在碱性条件下探究NiBx/NF电极电催化对甲氧基苄胺的氧化性能。研究了不同的Ni/B原子比对于对甲氧基苄胺氧化性能的影响。结果表明,适当提升电极中B元素掺杂含量不仅提高了催化剂的电活性面积,也显著提高了催化剂本征活性。使用NiB0.54/NF电极在0.1 M KOH水溶液中60 min内催化对甲氧基苄胺氧化转化为对甲氧基苯甲腈,产率为98.2%,法拉第效率为99.3%。
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