中国科学院李源 信用:Pixabay/CC0公共领域 乙烯是化学合成中最重要的组成部分之一
传统的乙炔热催化加氢制乙烯需要高温高压,导致能耗过高
此外,大量的H2消耗使得这一过程更加昂贵
最近,一个由教授领导的研究小组
中国科学院大连化学物理研究所(DICP)的邓德辉通过直接使用水作为氢源,在室温下实现了乙炔到乙烯的高效电催化加氢
这项研究发表在12月12日的《自然通讯》上
六
与热催化路径相比,研究人员开发的新工艺可以在环境温度和压力下直接以水为氢源,从而避免额外供应氢气
与基于可再生能源的电力相结合,该工艺为乙炔加氢成乙烯提供了一种环保、廉价和高效的方法
研究人员优化了铜催化剂,以暴露更多的活性面,促进乙炔的优先吸附和氢化,防止氢的吸附和释放
通过使用微孔气体扩散层来促进传质,他们获得了83的高法拉第效率
2%用于乙烯生产
原位光谱表征结合密度泛函理论计算表明,从铜表面到吸附乙炔的电子转移促进了乙炔的吸附和氢化,同时抑制了竞争性析氢反应并促进了乙烯解吸
这导致通过电子耦合质子转移途径的高选择性乙烯生产
“该工艺为在温和条件下从C2H2工业化生产C2H4提供了一条绿色路线,”教授说
邓
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