【南林新闻中心讯】近日，我校化学工程学院荆宇教授团队在化学领域权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》上发表了题为“Circumventing Concentration Limitations in Electrocatalytic Hydrogenation of 5-Hydroxymethylfurfural through Alkali Metal Ion Mediated Supramolecular Control”的研究性论文（原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.3764137）。我校为唯一完成单位，化工院青年教师刘天阳博士为论文的第一作者，博士研究生杨有超为共同第一作者，我校荆宇教授为论文的唯一通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、江苏省“双创团队”项目及江苏省高等学校基础科学研究面上项目的资助。

电催化加氢（ECH）是推动生物质平台化合物5-羟甲基糠醛（HMF）高效转化的创新方法。该方法操作条件温和，可扩展性强，无需外加高成本的氢源，为传统的热催化合成提供了可靠的方案。然而，现有的研究往往聚焦于较低的反应物浓度，导致反应体系时空产率低，后续分离与浓缩过程能耗高、成本高等瓶颈问题。为突破ECH过程中的“高浓度”限制，需要在微观层次阐明高浓度下HMFRR的反应机制，并在此基础上提出催化体系的调控策略，实现性能的优化。为此，该研究从理论计算的角度出发，揭示了分子间氢键对于高浓度下HMFRR性能的抑制作用，提出碱金属离子调控策略改善界面微环境，显著提升了高浓度HMFRR的催化性能。随后，通过结合电化学测试与1H NMR表征，证实了理论机制的可靠性和碱金属调控策略的有效性。该研究阐明了分子间氢键对于高浓度下HMFRR性能的重要影响，突破了生物质平台分子ECH过程中的高浓度限制。相关发现有望驱动高效电催化体系的精准开发，对于推动生物质平台分子的电化学增值转化具有重要意义。