研究指出，C_α-C_β键的选择性断裂是木质素解聚获得高附加值芳香化合物的关键。但由于C_α-C_β键能较高，断裂通常需要使用外源氧化剂。电催化氧化是实现木质素C_α-C_β键断裂的有效方法，同时反应条件温和。然而，在水性碱溶液中电催化C_α-C_β键断裂和氧析出反应（OER）的电位范围非常接近，OER通常被视为电催化木质素氧化过程中的竞争反应。目前为了避免不利的竞争反应，大多数研究都集中在催化剂的设计和反应电位的调控上，但是这些策略未充分考虑OER对于反应热力学的有利作用。

图1 O2-参与电催化活化，选择性断裂木质素Cα-Cβ键

该研究采用了富缺陷的碳纳米管（d-CNTs）作为电催化剂。通过同位素标记、原位拉曼光谱表征、理论计算等手段证明原位OER过程中的氧气脱附被抑制，从而保留了活性氧物种（O₂^-），其与木质素烯醇中间体结合，促进木质素C_α-C_β键裂解。无外源氧化剂的情况下，在仅为0.5V vs. Ag/AgCl电位时，木质素模型化合物2-苯氧基苯乙酮转化率为98.8%，产物苯酚、苯甲酸的得率分别为62.31%和43.42%。此外，经预氧化的杨木木质，在该电催化体系下解聚产生了高达12.41wt%的芳香单体。

图2 电催化断裂芳香醇中C-C键的反应路径与原位拉曼验证

这一研究成果为碱性条件下电催化木质素解聚过程中C_α-C_β键断裂的机制提供了新的见解。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202510437