通過KA oil(環己酮和環己醇的混合物)原料電化學合成己二酸(adipic acid)能夠替代傳統反應條件苛刻的反應路線,但是如何將這種反應實現工業化受到電流密度低以及競爭性OER反應的局限。
有鑒于此,清華大學段昊泓副教授、四川大學李敬博士等報道使用V修飾到Ni的層狀氫氧化物載體上,實現了在比較寬的電化學窗口(1.5-1.9 V)維持高法拉第效率(>80 %)和電流密度用于制備己二酸。
本文要點
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實驗和理論計算結果說明V修飾的雙重作用,包括促進催化劑的重構,增強環己酮的吸附。作者搭建了膜組電解槽驗證電催化反應,結果在工業級電流密度(300 mA cm-2)實現了較高的法拉第效率(82 %)和較高的產率(1536 μmol cm-2 h-1),而且穩定電催化的時間達到>50 h。
(2)
這項研究發展了一種性能優異的電化學合成己二酸的電催化劑,具有高產量和工業化前景。
參考文獻
Liu, X., Zhu, YQ., Li, J. et al. Electrosynthesis of adipic acid with high faradaic efficiency within a wide potential window. Nat Commun 15, 7685 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-51951-0
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51951-0