上海
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
丙烯腈的电化学双聚反应为制备己二腈提供了一条更清洁的路径，而己二腈是尼龙66（尼龙家族的重要成员，具有高强度、高熔点和良好的耐磨性，广泛应用于工程塑料、汽车部件、纺织品和绳索等领域）的关键前体。然而，目前的体系严重依赖有毒的铅或镉电极，且能量效率较低。
2026 年 10 月 1 日，复旦大学龚鸣青年研究员，加州大学圣地亚哥分校熊伟教授，华东理工大学练成教授及华东理工大学张新胜教授作为共同通讯作者，在国际顶尖学术期刊Science上发表了题为：Dynamic multimodal cation-carbon interaction for efficient adiponitrile electrosynthesis 的研究论文。
该研究开发了一种基于碳材料的电合成策略，利用苄基取代的季铵阳离子来调控电极-电解质界面。他们发现苄基与碳之间存在多种非共价相互作用，这使得丙烯腈在电极附近富集，促进了自由基偶联反应，并抑制了副反应的发生，从而实现高效的己二腈电化学合成。
丙烯腈加氢二聚电合成己二腈，对尼龙工业至关重要。然而，丙烯腈单电子还原这一关键步骤需要使用有毒重金属电极，并导致能量效率低下。
在这项最新研究中，研究团队开发了一种动态多模态阳离子-电极相互作用策略，利用环保碳电极实现高效的己二腈电化学合成。
最优的苄基三己基铵阳离子通过其苄基部分与碳电极之间的多模态非共价相互作用挤压双电层，从而在水系电解液中构建出水耗尽界面。该策略实现了与标准铅基体系相当的选择性，但所需过电位显著更低，这一点已在从实验室规模到 159 平方厘米电解槽的实验中得到了验证。
总的来说，该研究强调了定制阳离子中心微环境对于在更具导电性的水系体系中实现可持续工业有机电合成的重要性。
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aef5175
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