生物质作为绿色可再生资源,众多高附加价值化学品都可从中获得,甚至包括生物燃料,对于改善自然环境、部分替代化石能源和对人类的可持续发展等都具有重大的意义。糠醛（FF）作为具有十分重要潜力的生物质衍生物,可通过加氢或加氢脱氧处理升级,得到生物燃料及许多其它高附加价值的化学品。传统的热催化转化过程,通常需要高温高压,此外产物选择性不易控制。然而电催化转化的过程,条件温和,质子替代氢气,且可简单的通过调节电位来控制产物选择性,因此被认为是替代热催化最具潜力的方式之一。其中,电催化剂的设计至关重要,基于多孔金属材料在电催化中展现出的优异性能,设计制备高比表面积的纳米多孔金属催化剂,将其应用于糠醛电催化加氢中具有非常重要的意义。首先通过脱合金的方法,设计制备了具有多级孔结构的纳米多孔铜（NP-Cu）催化剂,相比于块状铜、铜网电极,在电催化糠醛加氢中表现出优异的性能,糠醇的选择性从22%提高到96%,法拉第效率（FE）从17%提高到95%。表征结果表明具有高比表面积的NP-Cu催化剂提供了更多的氢吸附(Hads)位点,有利于糠醛的电催化加氢制糠醇,有效地阻止了电缩合生成联糠醇的副反应。此外,采用流态化的电催化过程,改善了涂覆式电极堵塞活性位点的现象,降低了氢气的析出,大幅度提高了法拉第效率。这为开发其它高效纳米多孔金属催化剂,及拓展电催化生物质转化体系,提供了重要的科学依据。然后为了解决流态电催化中催化剂难分离的问题,采用合金化-脱合金的方法,开发了具有多级孔结构的泡沫镍一体化电极催化剂。首先在泡沫镍表面沉积铜,经高温退火合金化后,进一步电腐蚀去除铜,在泡沫镍韧带表面上形成纳米孔,提升了泡沫镍的电化学活性表面积,其粗糙度可达33.6。在溶剂体系中对泡沫镍进行循环伏安测试法（CV）确定还原电位,其与纳米多孔铜相比具有更小的还原电位,证明其对于糠醛的还原更加容易。在循环测试中,一体化多级孔泡沫镍电极具有非常优异的稳定性。此为泡沫镍的改性以及高活性一体化电极的开发提供了重要的基础。