物构所谢奎Angew. ：95%选择性！固体氧化物电解槽中电化学氧化乙烷脱氢制取乙烯

2023年10月12日下午7:24 • 顶刊解读

乙烷氧化脱氢制取乙烯是轻烯烃工业中的重要工艺，但是乙烷的过度氧化导致乙烯选择性低。

近日，中科院福建物质结构研究所谢奎研究员（通讯作者）等人报道了一种在600 ℃下使用多孔单晶二氧化铈（CeO₂）电极在固体氧化物电解槽中进行阳极电化学氧化乙烷脱氢和阴极CO₂还原的新方法。

作者确定并设计了活性氧物种的通量和化学状态，这些活性氧物种从阳极表面的晶格演化而来，以便通过环氧物种的反应激活乙烷并使其脱氢为乙烯。

其中，阳极表面的活性氧（O^2-、O₂^2-和O₂^–）有效地将乙烷脱氢转化为乙烯，但是O^–物种倾向于诱导深度氧化。测试结果显示，该多孔单晶CeO₂电极实现了95%的乙烯选择性和10%的乙烷转化率，以及300 h的持久运行。

Electrochemical Oxidative Dehydrogenation of Ethane to Ethylene in a Solid Oxide Electrolyzer. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202109355.

https://doi.org/10.1002/anie.202109355.

物构所谢奎Angew. ：95%选择性！固体氧化物电解槽中电化学氧化乙烷脱氢制取乙烯

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