近日，中国科学院院士、中国科学院年夜连化学物理研究所研究员包信及，研究员高敦峰团队于煤基乙炔制乙烯研究方面取患上新进展。团队经由过程调控催化剂颗粒间传质，提高了乙炔电催化半加氢反映机能，实现了安培级电流密度下的乙烯电合成。相干结果发表于《德国运用化学》。
乙烯是一种主要的基础化工原料，今朝重要经由过程石油烃的蒸汽裂解工艺出产。鉴在我国富煤少油的能源资源禀赋特性，最近几年来煤基乙炔制乙烯成为一条主要的非石油线路。由可再生能源驱动、以水为氢源的乙炔电催化半加氢制乙烯历程具备反映前提暖和、低碳排放等上风，但仍存于反映过电位高、乙烯天生速度及选择性较低等瓶颈问题。当前，研究重要集中于催化活性布局的调控上，而介不雅标准上的传质效应常常被轻忽。
本事情中，团队经由过程定量阐发展现了气体扩散电极催化剂层中颗粒间传质的要害作用。当铜立方体电极的平均颗粒间间隔增长至265 nm时，于碱性膜电极三木SEO-电解器中实现了97.4%的乙烯法拉第效率及1.5 A cm?2的乙烯分电流密度。电化学阻抗谱、工况拉曼光谱及有限元模仿成果注解，增长铜立方体颗粒间间隔能有用促成颗粒间乙炔及乙烯的传质，加快乙炔吸赞同乙烯脱附历程，从而实现高效的乙烯电合成。
研究注解，将来高效电催化系统的理性设计需要充实思量介不雅标准上传质的影响。
相干论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202513162
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