將甲烷電化學轉化為易運輸和高附加值的液體燃料對于高效利用甲烷具有極大的吸引力,但由于甲烷在電解液中的低反應性和溶解性,這一過程具有挑戰性。
在這里,中科院大連化物所Dehui Deng,Liang Yu,Xiaoju Cui報道了一種高壓電Fenton(HPEF)策略,以建立一個在室溫下O2電催化CH4轉化的非均相過程。
文章要點
1)與提高反應壓力以加速反應動力學相結合,它提供了前所未有的甲酸產率11.5 mmol h?1gFe?1,比常壓下提高了220倍。當超低的陰極過電位為0.38V時,HCOOH的法拉第效率可達81.4%。
2)升高的壓力不僅促進了O2的電催化還原為H2O2,而且增加了CH4與·OH的反應碰撞幾率,這是由于Fe2+促進了H2O2的原位分解而產生的。
參考文獻
Yao Song, et al, High-Pressure Electro-Fenton Driving CH4 Conversion by O2 at Room Temperature, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c10825
https://doi.org/10.1021/jacs.3c10825