5 月 17 日，廣西師範大學化學與藥學學院/ 省部共建藥用資源化學與藥物分子工程國家重點實驗的潘英明教授 / 唐海濤副教授團隊與清華大學李亞棟院士 / 王定勝副教授團隊合作，在電化學領域取得重要研究進展，相關成果以 "CO2-mediated organocatalytic chlorine evolution under industrial conditions" 爲題，在《Nature》上發表。
唐海濤副教授爲該項成果的共同第一作者，實現了廣西師範大學在《Nature》上發文的曆史性突破。
氯堿行業是目前我國重要的基礎化學工業之一，在我國國民經濟中占有很大的比重，是我國國民經濟的重要組成部分，其主要是以原鹽和電爲原料生産燒堿、氯氣、氫氣的基礎原材料産業，後續可進一步進行化學轉化得到更多的氯堿産品。氯堿産品種類多，關聯度大，其下遊産品達到上千個品種，它廣泛應用于農業、石油化工、輕工、紡織、建材、電力、冶金、國防軍工等國民經濟各命脈部門，我國一直将主要氯堿産品産量作爲國民經濟統計和考核的重要指标。
但是氯堿行業非常耗能，其能耗占到了全世界總發電量的 4% ( 約 150TWh ) 。所以對該電解過程進行優化，是一項具有挑戰性的工作，即便是輕微地提高該電解反應的效率也可以節約大量成本和能源。該電解過程的一個重要反應就是陽極的析氯反應（CER），對于該反應，最先進的電極仍然是幾十年前開發的塗層钛陽極（DSA 陽極）。鑒于此，我校化學與藥學學院 / 省部共建藥用資源化學與藥物分子工程國家重點實驗的潘英明教授 / 唐海濤副教授團隊與清華大學李亞棟院士 / 王定勝副教授團隊合作發現酰胺類有機小分子修飾後的電極，在二氧化碳氣體的催化下可以極大地促進 CER。他們發現在
10kAm-2 的電流密度下過電位僅爲 89mV，可以實現 99.6% 的反應選擇性；相比于電極直接的 CER，酰胺與二氧化碳形成的 N-COOH 中間體可以起到一個間接氧化産生氯自由基的作用（類似于 Kolbe 電解機理）。
作者在文中根據三電極測試發現在工業工況下，NCOOH 電極在 10kAm-2 時的過電位明顯小于商業 DSA 的過電位（119mV）。而在雙電極系統中，NCOOH 電極表現良好，如在 4kAm-2 的情況下，使用文中開發的電極生産每噸 NaOH 的用電量爲 1337 千瓦時，而使用 DSA 生産每噸 NaOH 的用電量爲 1402 千瓦時，可節省 4.6% 的電力消耗。而且，由 Ti 網支撐的 NCOOH 電極表現出了優異的穩定性。
潘英明教授和唐海濤副教授提到：CER 過程中形成的氯自由基和酰胺自由基不僅可以促進氯堿工業的發展，同時還可以将這些高活性自由基中間體與其它物質反應，從而實現一些複雜有機合成反應，以及藥物的合成和結構修飾等，目前這些後續相關工作正在進行中。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05886-z
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