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物構所謝奎Angew. ：95%選擇性！固體氧化物電解槽中電化學氧化乙烷脫氫制取乙烯

乙烷氧化脫氫制取乙烯是輕烯烴工業中的重要工藝，但是乙烷的過度氧化導致乙烯選擇性低。

近日，中科院福建物質結構研究所謝奎研究員（通訊作者）等人報道了一種在600 ℃下使用多孔單晶二氧化鈰（CeO₂）電極在固體氧化物電解槽中進行陽極電化學氧化乙烷脫氫和陰極CO₂還原的新方法。

作者確定并設計了活性氧物種的通量和化學狀態，這些活性氧物種從陽極表面的晶格演化而來，以便通過環氧物種的反應激活乙烷并使其脫氫為乙烯。

其中，陽極表面的活性氧（O^2-、O₂^2-和O₂^–）有效地將乙烷脫氫轉化為乙烯，但是O^–物種傾向于誘導深度氧化。測試結果顯示，該多孔單晶CeO₂電極實現了95%的乙烯選擇性和10%的乙烷轉化率，以及300 h的持久運行。

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.

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