ACS Catal：NaCl水溶液中乙烯电化学转化为氯乙醇机理研究

纳米技术

2020-11-18

氯能够作为还原中介物分子，促进乙烯反应物在碱性溶液中通过乙烯氧化物中间体，选择性氧化生成2-氯乙醇。该方法学能够通过丰富的咸水作为电解液、氧供体。有鉴于此，麻省理工学院Karthish Manthiram等报道了以氧化钴纳米粒子作为催化剂，研究了盐水中氯离子介导乙烯电化学氧化反应的机理。

本文要点：

（1）

通过电化学动力学分析、原位X射线吸收等方法，考察了在有无乙烯存在的条件中催化反应前稳定态、反应中的决速步骤进行研究。

（2）

在模拟海水的溶液中进行催化反应（0.6 M NaCl, pH 8），以~41 %法拉第效率和~60 mA cm^-2电流密度中进行乙烯合成2-氯乙醇。在天然海水或配置海水中，法拉第效率实现了高于70 %，但是产物中生成其他物种。考察了氯乙醇进一步生成乙二醇的反应情况，展示了应用咸水实现电化学有机分子转化反应。

参考文献

Minju Chung, Kyoungsuk Jin, Joy Shuang Zeng, and Karthish Manthiram*, Mechanism of Chlorine-Mediated Electrochemical Ethylene Oxidation in Saline Water, ACS Catal. 2020, 10, 14015−14023

DOI: 10.1021/acscatal.0c02810

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02810