近日，南京農業大學理學院邱博誠教授團隊在化學化工類頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》在線發表題為“Efficient Electrosynthesis of Dinitrile from Nylon-66-Derived Diamine Enabled by Highly Active Mn-O-Co Motifs in Spinel Oxides”的研究論文。該研究實現了以廢棄尼龍扎帶為原料合成高值化學品己二腈，為己二腈的綠色合成提供了新方法，也為廢棄尼龍塑料的資源化利用開辟了一條新途徑。

己二腈作為一種關鍵化工中間體，在能源存儲器件與聚合物合成等領域具有廣泛應用。當前工業上主要通過1,3-丁二烯氰化法制備己二腈，但該路線能耗高、依賴劇毒氫氰酸原料，存在顯著的環境與安全風險。

該研究發展了一種基于Mn摻雜的Co3O4（Mn-Co3O4）催化劑的新型電重整策略，用于從廢棄的尼龍-66塑料中高效合成己二腈。Mn與Co位點的協同作用有效活化了N-H鍵，從而驅動Mn-Co3O4在200 mA cm−2的高電子密度下，實現了己二腈的高效合成，其法拉第效率高達93%，產生速率達0.87 mmol cm−2 h−1。

研究表明，Mn選擇性摻雜進入八面體Co3+位點，構建了高活性的Mn-O-Co結構單元。在該單元中，Mn位點負責吸附己二胺分子，而相鄰的Co位點則主導生成活性羥基物種。這種Mn與Co位點之間的協同作用，有效促進了己二胺氧化脫氫反應，并同時抑制了在高密度電流下發生的競爭性析氧反應。此外，本研究通過酸水解結合雙電極電解，成功以廢棄扎帶為原料制備高純度己二腈，總收率達95%，展示了一條可擴展的廢棄塑料高值化電合成路徑。

該研究以南京農業大學碩士生楊沛諾，博士生馬盈鑫，都柏林圣三一大學郭旭耘博士，碩士生韓夢想為共同第一作者。邱博誠教授，中國科學技術大學張寧教授，中國科學院深圳先進技術研究院商健副研究員為共同通訊作者。研究得到了國家自然科學基金項目、重點實驗室開放課題、中央高校基本科研業務費等項目資助。

(關鍵字：己二腈)