亚洲色欲色欲色欲www,美女内射视频www网站午夜,制服av

研究背景

1,3-丁二烯（1,3-BD）是一種重要的化學(xué)原料，廣泛應(yīng)用于合成橡膠、工程塑料等領(lǐng)域。傳統(tǒng)上，1,3-BD是通過(guò)能量密集的石腦油蒸汽裂解乙烯過(guò)程中作為副產(chǎn)品獲得的。然而，隨著乙烷脫氫法乙烯生產(chǎn)的興起，石腦油裂解的使用逐漸減少，導(dǎo)致1,3-BD的生產(chǎn)量也相應(yīng)減少。雖然1,3-BD可以通過(guò)乙烷或丁烷的脫氫反應(yīng)合成，但這些方法通常需要高溫高壓，能耗較大。因此，尋找更環(huán)保、可持續(xù)的1,3-BD合成方法成為了一個(gè)重要的研究方向。

成果簡(jiǎn)介

鑒于此，新加坡國(guó)立大學(xué)Boon Siang Yeo, Federico Calle-Vallejo等在Nature Catalysis期刊上發(fā)表了題為“Selective electroreduction of acetylene to 1,3-butadiene on iodide-induced Cuδ+–Cu0 sites”的最新論文。

該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制備了一種基于銅催化劑的新策略，通過(guò)在Cu2O納米立方體衍生的催化劑上引入Cuδ+–Cu0位點(diǎn)，有效促進(jìn)了乙炔的電還原反應(yīng)，成功實(shí)現(xiàn)了高選擇性生成1,3-BD。研究人員使用碘化鉀（KI）作為電解質(zhì)，顯著提高了該催化劑的性能，使得1,3-BD的法拉第效率達(dá)到了93%（在?0.85 V相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極（SHE）下），部分電流密度為?75.0 mA cm?2（在?1.0 V相對(duì)于SHE下）。這些性能指標(biāo)顯著高于傳統(tǒng)電解質(zhì)（如KCl、KBr和K2SO4）中乙炔電還原的結(jié)果。

此外，研究還通過(guò)密度泛函理論（DFT）計(jì)算分析了碘離子的作用，表明碘離子有助于保持銅催化劑表面的部分氧化銅位點(diǎn)，并促進(jìn)乙炔與這些活性位點(diǎn)的結(jié)合，從而形成有利的偶聯(lián)反應(yīng)路徑，最終生成1,3-BD。這一發(fā)現(xiàn)為電化學(xué)合成1,3-BD提供了一種新的、高效的途徑，并為未來(lái)實(shí)現(xiàn)1,3-BD的綠色、可持續(xù)生產(chǎn)開(kāi)辟了新的技術(shù)路徑。

研究亮點(diǎn)

1. 實(shí)驗(yàn)首次通過(guò)乙炔的電還原反應(yīng)（e-C2H2R）選擇性地合成1,3-丁二烯（1,3-BD），并在銅催化劑上獲得了高法拉第效率。

2. 實(shí)驗(yàn)通過(guò)使用碘化鉀電解質(zhì)，成功在Cu2O納米立方體衍生催化劑上創(chuàng)建了Cuδ+–Cu0活性位點(diǎn)。這些位點(diǎn)有效促進(jìn)了乙炔的電還原反應(yīng)，生成1,3-BD。

3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在?0.85 V相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極（SHE）時(shí)，1,3-BD的法拉第效率達(dá)到93%，在?1.0 V相對(duì)于SHE時(shí)，部分電流密度為?75 mA cm^?2，顯著高于傳統(tǒng)方法。

4. 通過(guò)密度泛函理論計(jì)算，研究表明碘離子有助于保持Cuδ+–Cu0位點(diǎn)的穩(wěn)定，這些位點(diǎn)促進(jìn)了乙炔的有利結(jié)合，降低了生成1,3-BD的反應(yīng)障礙。

圖文解讀

圖1: Cu2ONC-衍生催化劑的表征數(shù)據(jù)。

圖2: Operando XAS研究。

圖3:在Cu2O NC衍生催化劑上的乙炔還原。

圖4: 陽(yáng)離子和陰離子，對(duì)E-C2H2R轉(zhuǎn)化為1,3-BD的影響。

圖5: E-C2H2R到1,3-BD的反應(yīng)途徑。

圖6: 乙炔還原為1,3-BD的反應(yīng)自由能火山圖。

結(jié)論展望

本文的研究為1,3-丁二烯（1,3-BD）的可持續(xù)生產(chǎn)提供了一種新穎的電化學(xué)途徑，突破了傳統(tǒng)的高能耗熱催化方法。通過(guò)采用KI電解質(zhì)和Cu2ONC衍生電極，研究者實(shí)現(xiàn)了乙炔（C2H2）選擇性電還原生成1,3-BD，且在較低的電位下，1,3-BD的法拉第效率高達(dá)93%。

該方法不僅提高了反應(yīng)的選擇性，還展示了在常規(guī)工業(yè)生產(chǎn)中不可忽視的潛力。通過(guò)操作中的拉曼光譜和X射線吸收光譜（XAS）分析，研究者發(fā)現(xiàn)碘離子（I?）有助于保持Cu2O的氧化狀態(tài)，促進(jìn)了Cuδ+–Cu0位點(diǎn)的形成，從而優(yōu)化了乙炔的吸附與反應(yīng)路徑。

這一發(fā)現(xiàn)為催化劑設(shè)計(jì)提供了新的思路，表明通過(guò)合理調(diào)控電解質(zhì)和催化劑表面狀態(tài)，可以大幅提升反應(yīng)效率和選擇性。盡管目前的電流密度仍不足以替代傳統(tǒng)方法，本文的研究為未來(lái)提升反應(yīng)速率和擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模提供了寶貴的理論依據(jù)，并為化學(xué)工業(yè)的脫碳和綠色轉(zhuǎn)型開(kāi)辟了新方向。

文獻(xiàn)信息

Teh, W.J., Romeo, E., Xi, S. et al. Selective electroreduction of acetylene to 1,3-butadiene on iodide-induced Cuδ+–Cu0 sites. Nat Catal (2024).

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/18/58783329cf/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

電催化，Nature Catalysis！

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

電催化，Nature Catalysis！

相關(guān)推薦