化石能源的过度消耗引发了能源短缺、碳排放加剧等一系列问题，严重制约社会可持续发展。生物质作为极具潜力的可持续替代能源，其高值化转化是实现“双碳”目标的重要途径。5-羟甲基糠醛（HMF）作为关键生物质平台分子，可经电催化氧化生成2,5-呋喃二甲酸（FDCA），该产物能替代石油基对苯二甲酸，是制备高分子、医药、农药等产品的核心原料，具有极高的应用价值。

然而，HMF电氧化反应（HMFOR）的发展受限于两大核心难题：一是反应涉及多步质子耦合电子转移，脱氢动力学十分迟缓；二是电催化剂表面存在OH-与有机底物的竞争性吸附，大幅降低了反应效率，难以实现HMF的高效脱氢氧化。传统优化策略多聚焦于单一化吸附调控，无法差异化兼顾有机底物和OH-的协同吸附，难以从根本上提升反应性能。

 为此，本文报道了将软硬酸碱（HSAB）理论与内置电场（BEF）设计相结合的创新策略，通过构建CuCo₂O₄/CeO₂异质结构，精准调控界面电荷分布，优化双Lewis酸位点（硬酸 Co³⁺、相对软酸 Cu²⁺）并富集氧空位，在实现硬碱OH-与软碱HMF及其中间体的选择性协同吸附，从根源上解决竞争性吸附难题的同时，同步增强了活性位点的周转频率，显著加速了有机底物在活性位点上的脱氢效率。该催化剂展现出卓越的HMF电氧化性能，同时在膜电极组装（MEA）反应器中表现出优异的实际应用价值，还对甘油、尿素等多种有机底物具有高效电催化氧化活性，为生物质平台分子的电催化高值化转化提供了全新方案。

 相关成果以 “Built-in electric field empowering dual lewis acid sites for efficient substrate selective adsorption to accelerate dehydrogenation kinetics in HMF electrooxidation” 为题发表于《Applied Catalysis B: Environment and Energy》上（影响因子：21.1，中科院一区TOP期刊）。论文第一作者为学院化学化工专业2025级博士研究生龙鹏飞；通讯作者为学院包福喜副教授和王刚教授。该研究得到了国家人才计划项目基金（编号：KZ6009），石河子大学高层次人才基金（编号：RCZK202324），天池英才计划（青年博士）基金（编号：CZ002723），石河子大学成果转化与技术推广计划项目（CGZH202301）的资金支持。

（图文：包福喜 初审：张海洋 复审：刘平 终审：徐炜杰）