国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

汪磊Nature Catalysis：構(gòu)建級聯(lián)催化過程，實(shí)現(xiàn)選擇性高速乙二醇生產(chǎn)

乙二醇是一種重要的日用化學(xué)品，廣泛用作聚酯纖維的前驅(qū)體、防凍劑、冷卻劑和能量載體。目前，工業(yè)上乙二醇是通過能源密集型的兩步熱催化工藝生產(chǎn)的，這種工藝會排放大量的CO₂以及其他副產(chǎn)物。通過可再生電力驅(qū)動的乙烯電氧化可持續(xù)地生產(chǎn)乙二醇能夠緩解CO₂大量排放的問題，然而直接乙烯電氧化受到產(chǎn)品選擇性較差的阻礙(特別是在高生產(chǎn)率下)。

因此，為了避免上述熱催化和直接電化學(xué)乙烯氧化的局限性，新加坡國立大學(xué)汪磊課題組開發(fā)了一種級聯(lián)催化過程，以實(shí)現(xiàn)在環(huán)境條件下以工業(yè)相關(guān)的電流密度選擇性生產(chǎn)純乙二醇。

該級聯(lián)過程的第一步是電催化過程，第二步是熱(非均相)催化過程。具體而言，研究人員首先構(gòu)建了一個電化學(xué)反應(yīng)器，該反應(yīng)器能夠通過雙電子氧還原反應(yīng)(2e^?ORR)將O₂轉(zhuǎn)化為H₂O₂，并且該反應(yīng)器表現(xiàn)出高的法拉第效率(FE)(> 90%)和可調(diào)的電流密度。

與能源密集型蒽醌法相比，這種策略具有低能耗、模塊化和按需生產(chǎn)的優(yōu)勢，避免了對H₂O₂儲存和運(yùn)輸?shù)男枨?。在隨后的反應(yīng)器中，通過將多相催化劑(鈦硅分子篩-1(TS-1))和固體酸(磺化聚苯乙烯-二乙烯苯)集成，并將上個反應(yīng)器生成的H₂O₂作為氧化劑，直接在催化劑/固體酸上將乙烯氧化為乙二醇，產(chǎn)物選擇性約為100%。更重要的是，整個過程在常溫常壓下運(yùn)行，只消耗氧氣、水和可再生電力。

該項設(shè)計成功地解耦了電催化和乙烯氧化，從而不僅避免了乙烯的過度氧化，而且簡化了反應(yīng)器設(shè)計和下游產(chǎn)品的分離/凈化。同時，整個系統(tǒng)只使用低成本的底物和催化劑材料，促進(jìn)了該過程的未來放大。研究人員利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，在工業(yè)相關(guān)電流密度(100-500 mA cm^-2)下實(shí)現(xiàn)了60-70%的高電子-乙二醇轉(zhuǎn)化效率(ETE)，并且乙二醇產(chǎn)率高達(dá)5.31 mmol h^-1。此外，進(jìn)一步將該系統(tǒng)與電化學(xué)CO₂還原反應(yīng)器耦合，實(shí)現(xiàn)了電催化CO₂生產(chǎn)乙二醇。

總的來說，該項工作做提出的級聯(lián)催化策略可以實(shí)現(xiàn)乙二醇的可持續(xù)生產(chǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)可行性和有助于減少CO₂的排放，并且其設(shè)計原理可以推廣到其他重要的化學(xué)反應(yīng)。

Selective Production of Ethylene Glycol at High rate via Cascade Catalysis. Nature Catalysis, 2023. DOI: 10.1038/s41929-023-00977-6

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/03/292b437828/

国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

汪磊Nature Catalysis：構(gòu)建級聯(lián)催化過程，實(shí)現(xiàn)選擇性高速乙二醇生產(chǎn)

相關(guān)推薦

汪磊Nature Catalysis：構(gòu)建級聯(lián)催化過程，實(shí)現(xiàn)選擇性高速乙二醇生產(chǎn)