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，研究员高敦峰团队与复旦年夜学传授汪国雄互助，于乙烯电化学转化使用方面取患上新进展。他们使用单原子铂不变活性超氧物种，实现了高效的直接乙烯电催化环氧化制环氧乙烷。相干结果发表于《美国化学会志》。
环氧乙烷是一种主要的化工中间体，工业上重要经由过程于较高温度及压力下乙烯及氧气的反映来制备，该工艺存于转化率及选择性有限、能耗高、碳排放年夜等问题。直接电催化乙烯环氧化使用可再生电能驱动且以水作为独一氧化剂，是一条绿色、低碳的环氧乙烷出产线路。但该历程面对着典型的活性—选择性跷跷板效应问题：活性氧物种的氧化能力过强会致使过分氧化天生二氧化碳，而氧化能力不足则难以高效活化及转化乙烯。
本事情中，研究团队构建了氧化钯（PdO）负载的铂（Pt）单原子催化剂（Pt-PdO），以天生及不变超氧物种作为活性氧物种。研究团队于基在阴离子互换膜的零间隙膜电极电解器中，实现了74%的环氧乙烷法拉第效率及71 mA cm–2的环氧乙烷分电流密度。
电化学原位谱学表征及理论计较注解，Pt单原子与电解质中的高氯酸根阴离子协同促成了超氧物种天生，进而加快PdO载体上吸附乙烯的选择性氧化。
相干论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.5c21467
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