2,5-Furandicarboxylic acid (FDCA) is a class of valuable biomass-based platform compounds. The creation of FDCA involves the catalytic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF). As a novel catalytic method, electrocatalysis has been utilized in the 5-hydroxymethylfurfural oxidation reaction (HMFOR). Common noble metal catalysts show catalytic activity, which is limited by price and reaction conditions. Non-noble metal catalyst is known for its environmental friendliness, affordability and high efficiency. The development of energy efficient non-noble metal catalysts plays a crucial role in enhancing the HMFOR process. It can greatly upgrade the demand of industrial production, and has important research significance for electrocatalytic oxidation of HMF. In this paper, the reaction mechanism of HMF undergoes electrocatalytic oxidation to produce FDCA are elaborately summarized. There are two reaction pathways and two oxidation mechanisms of HMFOR discussed deeply. In addition, the speculation on the response of the electrode potential to HMFOR is presented in this paper. The main non-noble metal electrocatalysts currently used are classified and summarized by targeting metal element species. Finally, the paper focus on the mechanistic effects of non-noble metal catalysts in the reaction, and provide the present prospects and challenges in the electrocatalytic oxidation reaction of HMF.

Abstract Rationally designing nanostructures based on an adequate understanding of structure‐performance relationships is key for directional charge transfer regulation in heterojunction photocatalysts. A general strategy is developed for synthesizing bifunctional Sv‐chalcogenide/Ti 3 C 2 Schottky junctions (Sv = sulfur vacancies, chalcogenides containing CdS, CdIn 2 S 4 , ZnIn 2 S 4 , ZnS, CuInS 2 ) featuring a giant built‐in electric field (BIEF) via defect‐mediated heterocomponent anchorage, which consists of sulfur vacancy modulation of chalcogenides and Ti 3 C 2 nanoparticle anchoring at defects via interfacial Metal─Oxygen (M─O) bonds. These heterojunctions have the distinctive interface structure of semicoherent phase boundaries and a directionally aligned BIEF pointing from chalcogenides to Ti 3 C 2 . The enhanced BIEF creates an asymmetrical charge distribution, which not only governs the charge migration behavior by enabling charge carrier localization and delocalized electron transport continuity but also regulates the molecular catalytic behavior by optimizing pivotal intermediate adsorption/activation ( * Ar‐CH(R 2 )‐OH in dehydrogenation and H * in H 2 evolution) in selective alcohol photooxidation coupled with H 2 generation. Encouragingly, Sv‐chalcogenide/Ti 3 C 2 exhibits unprecedented performance (up to 13.34‐fold higher efficiency than unmodulated chalcogenides) and good substrate compatibility for various alcohols. This work demonstrates the synergistic effects of surface electron density control and interfacial interaction modulation in regulating BIEFs, elucidating the substantial impact of reinforced BIEF on carrier transport properties and molecular catalytic behavior.

The kinetic temperature structure of the massive filament DR21 within the Cygnus X molecular cloud complex has been mapped using the IRAM 30 m telescope. This mapping employed the para-H 2 CO triplet ( J KaKc = 3 03 −2 02 , 3 22 −2 21 , and 3 21 –2 20 ) on a scale of ~0.1 pc. By modeling the averaged line ratios of para-H 2 CO 3 22 –2 21 /3 03 –2 02 and 3 21 –2 20 /3 03 –2 02 with RADEX under non local thermodynamic equilibrium (LTE) assumptions, the kinetic temperature of the dense gas was derived, which ranges from 24 to 114 K, with an average temperature of 48.3 ± 0.5 K at a density of n (H 2 )= 10 5 cm −3 . In comparison to temperature measurements using NH 3 (1, 1)/(2,2) and far-infrared (FIR) wavelengths, the para-H 2 CO(3–2) lines reveal significantly higher temperatures. The dense clumps in various regions appear to correlate with the notable kinetic temperature ( T kin ≳ 50 K) of the dense gas traced by H 2 CO. Conversely, the outskirts of the DR21 filament display lower temperature distributions ( T kin < 50 K). Among the four dense cores (N44, N46, N48, and N54), temperature gradients are observed on a scale of ~0.1–0.3 pc. This suggests that the warm dense gas traced by H 2 CO is influenced by internal star formation activity. With the exception of the dense core N54, the temperature profiles of these cores were fitted with power-law indices ranging from −0.3 to −0.5, with a mean value of approximately −0.4. This indicates that the warm dense gas probed by H 2 CO is heated by radiation emitted from internally embedded protostar(s) and/or clusters. While there is no direct evidence supporting the idea that the dense gas is heated by shocks resulting from a past explosive event in the DR21 region on a scale of ~0.1 pc, our measurements of H 2 CO toward the DR21W1 region provide compelling evidence that the dense gas in this specific area is indeed heated by shocks originating from the western DR21 flow. Higher temperatures as traced by H 2 CO appear to be associated with turbulence on a scale of ~0.1 pc. The physical parameters of the dense gas as determined from H 2 CO lines in the DR21 filament exhibit aremarkable similarity to the results obtained in OMC-1 and N113, albeit on a scale of approximately 0.1–0.4 pc. This may imply that the physical mechanisms governing the dynamics and thermodynamics of dense gas traced by H 2 CO in diverse star formation regions may be dominated by common underlying principles despite variations in specific environmental conditions.