浙工大化工在轨道杂化诱导电荷限域促进电合成乙醇酸领域获进展
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）衍生的乙二醇（EG）可通过选择性电氧化转化为高附加值乙醇酸（GA），为塑料废弃物的绿色升级利用提供了重要途径。然而，乙二醇电氧化通常面临显著的活性-中毒权衡：增强反应物吸附有利于提高反应活性，却容易导致强吸附中间体(如*COCH2OH)在催化剂表面累积，引发活性位点中毒；而过度削弱吸附又会牺牲乙二醇的活化能力。因此，如何在维持高反应活性的同时避免中毒中间体占据活性位点是实现PET水解液高效、稳定电升级的关键科学问题。
鉴于此，化学工程学院王亮课题组设计构筑了一种基于Pd1In1型体心立方有序框架的二维有序高熵金属间金属烯HEI (PdPtRh)(InBi)ene用于PET水解液中乙二醇的高效选择性电氧化。多元素有序取代引发显著的p-d轨道杂化与电荷重分布，在活性位点形成独特的电荷限域效应。原位红外光谱、CO剥离实验及理论计算表明，该限域电子环境能够精准调控关键中毒中间体*COCH2OH的演化行为，在保持乙二醇高效活化的同时削弱中毒中间体的积累，从而破解高活性与催化剂中毒之间的矛盾。得益于此，HEI (PdPtRh)(InBi)ene在PET水解液中于0.9 V vs. RHE下实现554.21 mA cm−2的高电流密度；进一步在流动电解池中以工业相关的200 mA cm−2电流密度稳定运行90h，平均乙醇酸法拉第效率达到99.22%，平均乙醇酸产率达到1.85 mmol h−1 cm−2。本工作表明，通过有序高熵金属间结构构筑电荷限域电子环境，可有效调控醇电氧化过程中中毒中间体的吸附与演化，为兼顾高活性与长时稳定性的电催化剂设计提供了新的思路。
电合成乙醇酸机理分析
HEI (PdPtRh)(InBi)ene形貌与结构表征
HEI (PdPtRh)(InBi)ene的电子结构分析
HEI (PdPtRh)(InBi)ene电合成乙醇酸性能
理论计算分析
电荷限域增强EGOR机制
相关成果以“Charge Confinement in an Ordered High-Entropy Intermetallic Breaks the Activity-Poisoning Trade‑off for Glycolic Acid Electrosynthesis from Polyethylene Terephthalate” 为题发表于国际刊物《Advanced Materials》。博士研究生杨瑞东和耿佳冰为论文的共同第一作者，王亮研究员、余鸿杰助理研究员和王鸿静教授为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、广西科技项目、浙江省自然科学基金和绿色化学合成与转化技术全国重点实验室自主课题等项目资助。
