清华段昊泓&李必杰JACS：破纪录！乙烯电氧化制乙二醇法拉第效率高达92%

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01 科学背景 与传统的热催化方法相比，直接电化学将乙烯转化为乙二醇 (C 2 H 4 转化为 EG)  利用水作为氧化剂，只需一步反应，操作和分离都很简单。 Holbrook Wise 的开创性工作证明了在银 (Ag) 电极上直接电化学将 C 2 H 4 转化为 EG 的可行性，但观察到的电流密度较低 (10 –3 mA cm –2  ) 。从那时起，催化剂开发一直没有取得什么进展，直到最近， Lum 等人报道了一种具有树枝状结构的钯 (Pd) 催化剂，该催化剂能够提高反应的 EG 电流密度 ( j EG : ∼ 3 mA cm –2 ) 和 FE EG  ( ∼ 60%) 。 对于 Pd 基催化剂， j EG 受其水活化能力（生成活性羟基物质 (OH*) ）的影响很大。通过在 Pd 中掺杂金 (Au) ， OH* 的结合能得到精细调节， OH 添加到 C 2 H 4 中的活化能垒降低。然而， j EG 的增加幅度有限（从 ∼ 3 到 ∼ 4 mA cm –2 ）。要增加 FE EG ，必须增强所需的 C 2 H 4 形成（上部 ………………………………