清华大学JACS：电化学还原乙烯制备乙二醇新进展！

主要观点总结

本文报道了一种新型的纳米树突Pd催化剂，该催化剂担载于高比表面积气体扩散电极上，用于电化学还原乙烯制备乙二醇。通过Cl-离子修饰，实现了高EG电流密度、高产量和法拉第效率的提升。研究表明，Cl-离子修饰能够影响EG的吸附结构和催化反应活性，为开发高附加值电化学化学品合成技术提供帮助。

关键观点总结

关键观点1: 纳米树突Pd催化剂的应用

该催化剂担载于高比表面积气体扩散电极上，实现了高EG电流密度、高产量，但法拉第效率较低。

关键观点2: Cl-离子修饰的影响

通过Cl-离子修饰，提高了法拉第效率、EG电流密度和产量。Cl-离子的作用包括降低Pd-OH的氧化能力，阻碍EG过度氧化，改善催化反应活性。

关键观点3: 研究结果的意义

该研究展示了表面离子修饰对于改善电催化C2H4-to-EG转化反应的催化活性和选择性的前景，为开发高附加值电化学化学品合成技术提供帮助。

文章预览

相比于传统热催化反应，直接的电化学乙烯制备乙二醇（C 2 H 4 -to-EG）是具有前景的降低石油消耗以及CO 2 消耗的路线。 通过电化学沉积法制备的Pd催化剂展示前景，但是其表现非常低的乙二醇电流密度（ < 4 mA cm -2 ），低法拉第效率（ < 60%），低产量（ < 10 μmol h -1 ），这些问题阻碍电催化还原乙烯制备乙二醇技术的部署。 有鉴于此， 清华大学段昊泓副教授、李必杰副教授等 报道一种担载于高比表面积气体扩散电极之上的纳米树突（nanodendrite）Pd催化剂。 本文要点 1） 这种纳米树突Pd催化剂担载于高比表面积气体扩散电极上，实现了高EG电流密度（12mA cm -2 ），高产量（227μmol h -1 ），但是较低的法拉第效率（65%）。 通过修饰Cl - 离子，法拉第效率提升至92%，EG电流密度增至18 mA cm -2 ，产量增至~340 μmol h -1 。 2） 实验结果表明Cl - 的强吸电子效应降 ………………………………