Facet-engineered Cu₂O for Biomass-Polyol Conversion to Glycolic Acid

Journal: Applied Catalysis B, 2026 Authors: Shengqi Liao, Shuguang Xu, Lanling Ye, Yu-Cheng Gu, Jianmei Li, Changwei Hu Affiliation: Sichuan University DOI: 10.1016/j.apcatb.2026.xxx (Elsevier S0926337326003826)

Overview

利用晶面工程制备不同暴露晶面的 Cu₂O 微晶（Cu₂O-C 立方体、Cu₂O-O 八面体、Cu₂O-T 截角八面体），用于催化生物质多元醇（赤藓糖醇）选择性氧化为乙醇酸。

Key Findings

• Cu₂O-O（八面体，暴露 {111} 面）表现出最优催化性能
• DFT 计算表明 O₂ 和赤藓糖醇在 Cu₂O (111) 面的吸附能优于 (100) 面
• MD 模拟证实反应物在 (111) 面的富集效应
• 催化剂可通过 H₂O₂ 处理 + 葡萄糖还原再生

Methods

• 合成: 不同形貌 Cu₂O 通过调控还原剂和封端剂制备
• 表征: XRD, SEM-EDS, HRTEM, SAED, XPS, XAES, BET, UV-vis
• 计算: VASP DFT+U (Ueff=4.0 eV), PBE+optB86b-vdW, COMPASS III MD
• 催化测试: 赤藓糖醇氧化，30 min 内平均反应速率

Cross-references

• cu2o-facet-engineering — 晶面工程总概念
• cu2o-morphology-control — 形貌调控方法