汪国秀/王珺/邓曙光AM：安培电流下近100 %乙炔转化为高纯乙烯

催化计 · 公众号 · · 2024-08-22 08:30

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电催化讨论群-1： 529627044

使用可再生能源进行电催化将乙炔转化为高纯度乙烯是可能替代传统热催化技术的一种具有前景的方案，但是通常乙炔电催化转化为乙烯的产物通常包含乙炔杂质，因此需要再对产物进行提纯。

有鉴于此， 澳大利亚悉尼科技大学 (UTS) 汪国秀教授、亚利桑那州立大学邓曙光教授、南昌大学王珺教授等 报道串联电催化体系，这种串联电催化将乙炔电解槽和锌 - 乙炔电池串联从而能够制备高纯度的乙烯。

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本文要点

要点1. 富含氧空穴的超薄 CuO 纳米带材料作为电催化剂， 1 A cm-2 电流密度能够实现 93.2 % 的乙烯法拉第效率。锌 - 乙炔电池的峰值功率密度达到 3.8 mW cm ^-2 。

要点2. 这种串联电催化体系的单程乙炔转化率达到 99.998 % ，乙烯选择性达到 96.1 % ，电流达到 1.4 A 。实验结果和理论计算结果说明氧空穴能够加快水分子解离产生活性氢，同时能够阻碍乙烯的过度加氢。经济技术分析结果显示这种串联电催化体系制备乙烯的价格媲美商业化热催化过程。这种乙炔转化为乙烯反应的新型策略具有反应条件温和的优势，为发展制备乙烯的新技术提供帮助。

Zeliang Wu, Jinqiang Zhang, Qihui Guan, Xing Liu, Hanting Xiong, Shixia Chen, Wei Hong, Dongfang Li, Yaojie Lei, Shuguang Deng, Jun Wang, Guoxiu Wang ， Near 100% Conversion of Acetylene to High-purity Ethylene at Ampere-Level Current, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202408681

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202408681

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光催化群-2： 927909706

均相催化与酶催化群-2： 929342001

纳米催化群-1： 256363607

多孔材料群-2： 813094255

理论计算群-2： 863569400

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