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大连化物所实现电还原一氧化碳直接制乙烯

来源: 中国日报网
2019-12-20 17:12 
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近日,大连化物所邓德会研究员团队成功实现电催化一氧化碳高选择性直接制备乙烯,为高选择性、低能耗地通过一氧化碳制备乙烯提供了新思路。相关研究成果以通讯形式发表于《德国应用化学》上,并被选为热点文章。

乙烯是重要的基本有机化工原料,在合成乙醇、乙醛、乙苯以及制造塑料、合成橡胶和合成纤维等领域应用广泛。该团队在优化铜基催化剂的基础上,通过调节电极的疏水性来增加一氧化碳的扩散速率,有效促进了一氧化碳分子在铜基催化剂表面的碳碳偶联过程。通过利用水作还原剂,在常温常压的温和条件下实现了一氧化碳高选择性地电催化生成乙烯。一氧化碳电催化还原到乙烯的法拉第效率高达52.7%。

据介绍,相比于传统费托合成,该过程完全没有二氧化碳的生成,基于一氧化碳转化计算,生成乙烯的选择性在70%左右,这打破了费托合成中C2产物30%的选择性限制。同时,该团队与苏海燕研究员、张东辉院士等合作,结合密度泛函理论计算研究了反应活性位和反应过程,对比生成乙烯和乙醇的反应中间体和路径,发现Cu(100)晶面是最有利于一氧化碳电转化生成乙烯的活性位,这为后续催化剂的设计指明了方向。(中国日报大连记者站)

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