镍基材料作为甲醇氧化反应（MOR）催化剂已被广泛研究。 NiOH的形成及其还原为Ni（OH）2通常被认为是甲醇氧化的重要步骤。 然而，在这种间接途径中，质子耦合电子转移（PCET）的效率从根本上受到Ni（OH）2到NiOOH来回跃迁速率的限制。 基于此，王福贤，研究员（通讯作者），广东省科学院测试分析研究所，等据报道，MoO3 Ni（OH）2 上的直接 MO 路径没有形成 NiOH 介质。 moO3 ni（oh）2 合 152 v vs.它在RHE处的基准电催化Mor电流密度为1000 mA cm-2，法拉第效率接近100%，优于目前所有MOR电催化剂。
为了阐明MoO3 Ni（OH）2的独特结构对MOR机理和性能的影响，采用密度泛函理论（DFT）方法计算了MOOR过程的能量。 甲醇在Ni位点的吸附能大于Mo位点，因此不饱和配位Ni位点更可能是Mor在MoO3 Ni（OH）2上的吸附和活性位点。 然而，MO位点在甲醇中提取H·起着重要作用，Bader电荷分析和Mo-H键长表明MO位点具有更强的捕获H·的能力。
对于Ni（OH）2，由于H·的吸附较弱，甲醇中间体的解吸能较高，甲醇的PCET工艺相对困难，导致CH2O* CHO*+H*工艺存在较大的能垒（152 ev）。由于 Ni（OH）2 转化为 NioOH 所需的低能垒，Ni 位点倾向于转化为 NiOH 以驱动 MOR 过程。 相比之下，对于MoO3 Ni（OH）2，H·在Mo位点具有很强的吸附性，CH2O* CHO* +H*的能垒仅为-003 EV，显示了NI-MO的协同催化作用。 moo3 ni（oh）2 的最高障碍仅为 023 V，远低于将 Ni（OH）2 转换为 NiOOH 所需的能量势垒。 因此，MoO3 Ni（OH）2中的Ni位点更倾向于直接催化甲醇氧化，而不是自氧化生成NiOH。
direct electrocatalytic methanol oxidation on moo3/ni(oh)2: exploiting synergetic effect of adjacent mo and ni. j. am. chem. soc.,, doi: 10.1021/jacs.3c09399.
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