当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

天津大学在电催化乙炔半氢化制乙烯研究方面取得进展

2024/04/15


图水为氢源的高效高选择性乙炔半氢化制乙烯

  在国家自然科学基金项目(批准号:21871206)资助下,天津大学张兵教授团队在基于煤衍生的乙炔电催化半氢化制备乙烯研究方面取得进展。研究成果以“经济可行的高产率、高选择性电催化制备乙烯(Economically viable electrocatalytic ethylene production with high yield and selectivity)”为题,于2023年3月9日在线发表在《自然•可持续性》(Nature Sustainability)期刊上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41893-023-01084-x。

  乙烯产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。传统乙烯生产过程存在能耗高、碳排放高、对石油依赖度高等问题。基于我国“富煤”的资源禀赋,发展以煤为碳源、水为氢源的电催化半氢化制乙烯策略,有助于实现煤的绿色资源化利用,服务“双碳”发展目标。但是,该策略目前仍面临严重的析氢竞争、乙烯过氢化副反应、可盈利目标不明确等挑战。

  张兵团队通过经济技术分析,结合设定的可盈利目标对催化剂进行精准设计:选用能减弱乙烯吸附的Cu催化剂抑制过氢化的竞争,提升乙烯选择性;借助理论计算证实富含不饱和位点的纳米铜不仅能促进水的活化,还可以增大析氢反应能垒,提高乙烯的法拉第效率。利用限域溶解与界面电合成策略,电沉积制备了3-5 nm铜负载气体扩散电极。在0.5 A cm-2的工业级电流密度下,实现了97.7%的乙烯法拉第效率、较宽电位范围内近100%的乙烯选择性,以及长达54 h的电极循环稳定性。全生命周期碳排放分析表明该策略具有良好的碳减排潜力。

  该研究不仅为高收率、高选择性的乙烯生产提供了新途径,还为水作氢源的电催化转移氢化催化剂的设计与合成提供了范例。


版权声明:
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。

相关学术资讯
近期会议

2026年矿产资源、勘探技术与地球科学国际会议(ICRTS 2026)(2026-02-28)

2026年能源、电力与可持续发展国际学术会议(EESD 2026)(2026-03-06)

第三届光电信息与光学工程国际学术会议(OIOE 2026)(2026-03-06)

第九届大数据与应用统计国际学术研讨会(ISBDAS 2026)(2026-03-06)

第五届网络安全、人工智能与数字经济国际学术会议(CSAIDE 2026)(2026-03-06)

第五届材料工程与应用力学国际学术会议(ICMEAAE 2026)(2026-03-06)

2026年社会心理学、行为科学与教育国际会议(SPBSE 2026)(2026-03-09)

2026年智慧交通与检测技术国际会议(ITDT 2026)(2026-03-25)

2026年第六届智能机器人系统国际会议(ISoIRS 2026)(2026-03-27)

2026年第五届算法、计算和机器学习国际会议(CACML 2026)(2026-03-27)

第九届环境化学与生态毒理学国际研讨会(CECE 2026)(2026-4-17)

2026能源与化学工程国际会议(ICECE 2026)(2026-2-16)

2026年电气自动化、智能控制与能源国际会议(EAICE 2026)(2026-3-15)

2026年地质环境、农业工程与土壤科学国际会议(IGAES 2026)(2026-2-11)

2026智慧能源、水动力学与电力工程国际会议(ICSEHPE 2026)(2026-2-11)

2026声学、动力学与流体力学国际学术会议(ADFM 2026)(2026-3-13)

2026年测绘测量与智能控制国际会议(ICSMIC 2026)(2026-3-11)

2026年能源经济,资源与环境工程国际会议(ICERE 2026)(2026-3-20)

2026年金属材料、制造工艺与仿真设计国际会议(ICMMPSD 2026)(2026-2-10)

2026年区块链、人工智能与计算机技术工程国际会议(BAICTE 2026)(2026-2-12)

小贴士:学术会议云是学术会议查询检索的第三方门户网站。它是会议组织发布会议信息、众多学术爱好者参加会议、找会议的双向交流平台。它可提供国内外学术会议信息预报、分类检索、在线报名、论文征集、资料发布以及了解学术资讯,查找会服机构等服务,支持PC、微信、APP,三媒联动。