有機電合成目前因其具有使化學過程可持續發展為增值產品的潛力而受到重新關注，但仍存在些許挑戰:對于在質子介質中進行的還原性轉化，一個固有的問題是金屬正極材料的選擇有限，這些材料可以有效地抑制析氫副反應(HER)，同時保持對目標有機電反應的高活性。目前的發展趨勢是避免以前使用的HER抑制元素(Cd、Hg和Pb)，因為它們具有毒性。

在此，美因茨大學S. R Waldvogel團隊報告了低鉛含量的高孔泡沫型二元和三元電催化劑的合理設計，使用肟到腈的轉化作為與精細化學品合成相關的模型反應，在有機電還原中測試了優化的正極。

將它們的電催化性能與 CuSn₇Pb₁₅ 青銅合金模型進行比較，后者最近被認可為裸鉛電極的最佳正極替代品。所有開發的金屬泡沫催化劑在化學產率和能量效率方面均優于裸鉛和 CuSn₇Pb₁₅ 基準。此外，分別通過 ICP-MS 和 SEM 對粗電解質混合物和正極表面進行電解后分析，揭示了泡沫催化劑具有較高的耐正極腐蝕性。

圖1. 動態氫氣泡模板 (DHBT)

總之，該工作通過DHBT方法開發了新型的含鉛金屬泡沫型電極。這些材料具有較大的比表面積、高度的未協調活性位點和復雜的結構，從而使反應物或中間物種在長時間停留時能夠得到有利限制。

此外，將材料進行了有機電還原試驗，使用肟轉化成與合成精細化學品相關的腈。它們的電催化性能與 CuSn₇Pb₁₅ 鉛合金模型形成對比，后者最近被認為是裸鉛電極的最佳正極替代品。分別通過 ICP-MS 和 SEM 對粗電解混合物和正極表面進行電解后分析，以評估它們可能的降解。

圖2. 頂視圖SEM-EDS制備的鉛泡沫Cu21Pb61O18和Cu28Sn26Pb37O9顯微照片

Self-Standing Metal Foam Catalysts for Cathodic Electro-Organic Synthesis, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202307461