5-羟甲基糠醛（HMF）的氧化产物2，5-呋喃二甲酸（FDCA）与对苯二甲酸（PTA）的结构相似，可在工业生产中作为PTA的替代品。然而，电催化氧化HMF包含两个关键步骤：1. 电驱动的催化剂脱氢步骤；2. HMF在活性位点上的自发氧化步骤。认识二者的协同机制是深入理解催化反应的关键环节。

近日，北京化工大学宋宇飞教授团队首先通过Co掺杂Ni(OH)₂获得了NiCo氢氧化物（NiCo），随后在NiCo表面负载Pd纳米团簇制备了Pd/NiCo催化剂。以Pd/NiCo为研究对象探讨了HMF氧化反应中催化剂的脱氢步骤和底物吸附的协同机制，深化了对此类氧化反应的理解和认识。

在本项工作中，宋宇飞教授团队将Co掺杂到NiOH的晶格当中以优化电子结构（NiCo），进一步使用Pd纳米颗粒对表面进行修饰（Pd/NiCo）来调节反应环境和动力学过程。这两种策略分别从热力学和动力学的角度优化了Ni(OH)₂的HMFOR的催化活性，最终实现了性能的极大提升（相同反应条件下，PdNiCo的电流密度是NiOH的8.3倍）。