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Ca2+ cation-mediated microenvironment for electrochemical hydrodimerization of furfural

Science China Chemistry 2025年

作者： Wei Du shuangshuang cha Can Lei Mengxin Qu Zhongqiang Deng Ming Gong Xinhe Bao Department of Chemistry and Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials Fudan University State Key Laboratory of Catalysis National Laboratory for Clean Energy Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials Dalian Institute of Chemical Physics Chinese Academy of Sciences

Furfural is one of the most important biomass-based platform molecules as sustainable precursors for chemicals and fuels. The electrochemical hydrodimerization of furfural can generate hydrofuroin, which is a promising precursor for gasoline or jet ***, steering the selectivity toward hydrodimerization under near-neutral conditions that suppress polymerization and disproportionation of furfural remains challenging. Herein, we discovered that tuning the electrolyte cations could be an effective and alternative strategy for modulating furfural reduction to the traditional electrocatalyst design. Under the optimal Ca2+cations,hydrofuroin yield could be much improved from other cations with hydrofuroin selectivity of 95.5%. The systematic characterization of the ion-centered double layer reflected the suitable sizes and charges of hydrated Ca2+for suppressing the hydrogen evolution reaction from activation of surrounding water molecules as well as encouraging furfural accumulation via non-covalent interaction for directing the electron transfer to furfurals. Ions with smaller or larger sizes can either activate local water molecules or form a crowded ionic interface that casts an adverse effect on furfural enrichment. This work not only presents an effective strategy for facilitating biomass valorization via hydrodimerization but also emphasizes the essential role of the ion-centered microenvironment for steering the electrocatalytic pathways.

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基于超分子自组装策略定性和定量检测奶粉中的三聚氰胺

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大学化学 2022年第5期37卷 305-314页

作者：察爽爽牛金盆刘川枫严杰朱敏张雯胡明友西安交通大学化学学院西安710049

三聚氰胺是一种应用广泛的化工原料,但在摄入人体后会形成结石,对肾功能造成极大损伤。由于其含氮量高,常被不法商家添加在奶粉中以提高奶粉含氮量,因此在食品工业中三聚氰胺的定性定量检测十分重要。本研究利用超分子自组装的策略,以... 详细信息

三聚氰胺是一种应用广泛的化工原料,但在摄入人体后会形成结石,对肾功能造成极大损伤。由于其含氮量高,常被不法商家添加在奶粉中以提高奶粉含氮量,因此在食品工业中三聚氰胺的定性定量检测十分重要。本研究利用超分子自组装的策略,以三聚氰胺与氰尿酸自组装作用为基础,利用亚甲基蓝作为反应指示剂,使用操作便捷的分光光度法对奶粉中的三聚氰胺进行定性和定量检测。本方法反应条件温和、颜色变化明显、检出限低、灵敏度高,也可拆分成多个环节实验,应用于不同学时的实验教学,是一个适合本科教学环境的新颖实验。

关键词：三聚氰胺超分子自组装吸光度指示剂

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