化材学院李辉教授/张宸豪副教授团队在JACS Au上发表题为“Accelerated Selective Electrooxidation of Ethylene Glycol and Inhibition of C-C Dissociation Facilitated by Surficial Oxidation on Hollowed PtAg Nanostructures via In Situ Dynamic Evolution”的研究论文。通过原位动态电化学策略成功构筑空心PtAg双金属纳米结构，在碱性介质中实现乙二醇高效定向氧化为乙醇酸。上海师范大学为文章唯一通讯单位，2024级博士李毓涵为论文第一作者，李辉教授、张宸豪副教授为论文通讯作者。

乙二醇作为一种低成本多元醇，是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET，不可生物降解塑料）的关键合成单体之一。通过电化学氧化途径将其转化为高附加值的乙醇酸（可用于合成可生物降解塑料PGA/PLGA），具有显著的经济价值。然而，该反应体系面临多重挑战：乙二醇分子中存在两个羟基官能团，其氧化路径复杂，在反应过程中易发生C-C键断裂生成甲酸等副产物；同时传统铂（Pt）基催化剂在活性位点分布、产物选择性和长期稳定性方面存在明显不足。如何合理设计电催化剂位点以实现乙二醇中单一羟基定向氧化为乙醇酸羧基，同时抑制C-C裂解，是此领域内的重要挑战。

此工作通过原位动态电化学策略成功构筑空心PtAg纳米结构，在乙二醇电催化氧化制备乙醇酸中展现出卓越性能（选择性＞99%，法拉第效率＞97%），并且在AEM流动电解池中实现工业级电流密度（1.0 A cm⁻²），在低槽压下保持乙醇酸选择性>98%。利用原位拉曼/红外光谱与DFT计算，揭示了表面Pt-OHads和Pt-Oads活性位点的关键作用，通过优化中间体（如*OCCH₂OH）吸附自由能，显著加速C-OH键氧化动力学，同时抑制C-C键断裂副反应。表面适度氧化态诱导的电子结构调控，使得乙醇酸生成路径的能垒降低。该工作为电催化氧化有机醇类的高效铂基催化剂的设计提供了新思路，并验证了原位动态结构演化与表面化学调控协同提升电催化性能的可行性，为生物降解塑料（如聚乙醇酸）单体绿色合成提供了可靠路径。

        该项研究得到国家自然科学基金、资源化学教育部重点实验室/国际合作联合实验室、上海市仿生催化前沿科学研究基地、上海绿色能源化工工程技术研究中心等资助。

化材学院李辉、张宸豪团队深耕于能源催化、环境催化和精细化工催化等领域，主要研究工作包括环境能源方面先进二维材料的合成设计表征，以及电催化反应的机理与应用探索。具体如低维纳米材料（MXene，COF等）的合成及其在热、电、酶催化中的应用；有机物的选择性氧化；二氧化碳资源化利用；生物质的转化等。