李春忠，江洪亮，安徽大学，等据报道，一种用于甲醇电化学氧化制备甲酸的镍-硼化镍-镍异质结催化剂，法拉第效率接近100%。 高浓度的甲醇抑制了电催化剂向电氧化产物的相变，在电催化剂上形成的亲电氧（O*或OH*）被认为是催化活性物种。
采用DFT计算方法研究了Nib Ni异质结的甲醇点催化氧化（MOR）活性高于纯NiB和纯Ni的原因。 在讨论催化活性物种的基础上，构建了OH吸附催化剂的表面。 基于有限应变理论，构建了表示Nib Ni异质结的Ni3B（001） Ni（111）界面。 微分电荷密度图和Bard电荷分析表明，硼化镍中电子从Ni转移到Ni3B界面，有利于后续的氧化反应。
进一步计算了MOR过程在催化剂表面的吉布斯自由能分布。 Ni3B（001） Ni（111） 异质结、Ni3B（221） Ni（111） 异质结以及 Ni3B 和 Ni 催化剂表面的电位决定步骤都是 *CH3O*CH2O+H++E 过程。
有趣的是，Ni3B（001） Ni（111） 异质结的最低吉布斯势垒为 057EV，而Ni3B和Ni分别为0.74 和 070 EV，表明Ni3B Ni表面最有利于Mor过程。HCOOH产生的δg为-019 EV，远低于进一步氧化为 *COOH 中间体的 δg（-0.）01EV），表明Mor在Ni3BNi异质结上的最终产物是甲酸而不是CO2。 此外，产生的甲酸在碱性介质中往往以甲酸盐的形式存在，难以进一步氧化。
进一步计算了*CH2O中间体在Ni3B（001）、Ni（111）异质结、Ni3B和Ni结构上的吸附行为的偏密度（PDOs）。 Ni3B为Ni异质结，Ni3B和Ni的D波段中心分别为-122、-1.26 和 -134ev。显然，Ni3B的Ni异质结值最接近费米能级，因此*CH2O的吸附能力最强。因此，它可以有效促进关键中间体的结合，降低相关的能量势垒。
yanbin qi, yue zhang et al. insights into the activity of nickel boride/nickel heterostructures for efficient methanol electrooxidation. nature communications. (2022) 13:4602