乙炔氫氯化反應是工業制備乙烯氯單體分子的重要方法，目前熱催化乙炔氫氯化反應反應需要使用毒性Hg催化劑或者昂貴的貴金屬催化劑，而且需要非常高的反應溫度（≥180 ℃）和氣相HCl。
有鑒于此，西北工業大學張健教授等報道室溫光催化乙炔氫綠化反應方法，通過在光催化劑表面進行電子驅動質子還原（*H）和空穴驅動Cl氧化（*Cl）的反應。
本文要點
（1）
在模擬的太陽光催化反應中，使用不含貴金屬的g-C3N4/BiOCl作為光催化劑以及0.1 M HCl溶液，能夠以1198.6 μmol g-1 h-1產率生成氯乙烯，選擇性達到95 %。
當使用富含氯元素的天然海水，能夠以170.3 μmol g-1 h-1生成氯乙烯，選擇性達到80.4 %，使用酸化的天然海水光催化制備氯乙烯，產率達到1247.7 μmol g-1 h-1，氯乙烯選擇性達到94.7 %。
（2）
使用太陽光照射酸化天然海水，大規模的光催化體系能夠進行連續10天光催化制備氯乙烯。通過犧牲自由基實驗、原位光催化FTIR光譜表征、控制性實驗等方法，發現*Cl和*H在光催化制備氯乙烯的反應中起到關鍵作用，可能的反應過程是C2H2→*C2H2→*C2H2Cl→*C2H3Cl→C2H3Cl。
這個光催化劑體系符合可持續發展的需求，而且價格非常便宜，與傳統的熱催化合成氯乙烯技術相比，具有顯著的優勢。
參考文獻
Zhi-Hao Zhao, Huan Wang, Jinjin Li, Xingyue Qiao, Zhenpeng Liu, Zhipeng Ren, Menglei Yuan, and Jian Zhang*, Photocatalytic Acetylene Hydrochlorination by Pairing Proton Reduction and Chlorine Oxidation over g-C3N4/BiOCl Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c08587
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c08587
張健，教授/博導，西北工業大學材料學院，入選國家青年人才項目。2014年博士畢業于中國科學院大學山西煤炭化學研究所，2014-2017年先后在德國馬普高分子研究所和德累斯頓工業大學進行博士后研究，2018年在德累斯頓工業大學分子功能材料研究所擔任能源研究課題組長，2019年入職西北工業大學。2022年，入選科睿唯安(Clarivate)全球“高被引科學家”。目前主要研究方向為：1.綠色催化技術：綠色炔烯烴催化等；2.面向國防需求的特種催化技術：選擇性催化等；3.新能源轉化與存儲技術：功能性電池，氫能源（水分解和燃料電池技術）等。共發表研究論文68篇，學術論著1章，谷歌學術引用>9500次， H-Index為40；近五年以第一作者或通訊作者身份發表研究論文36篇，包括 Nat. Catal. (1), Nat. Commun. (3), Adv. Mater. (7), Angew. Chem. Int. Ed. (2), CCS Chem. (1), Energy Environ. Sci. (1), Joule (1), Adv. Funct. Mater. (1), Adv. Energy Mater. (1)等。申請發明專利11項（授權3項，公開8項）。擔任國家自然科學基金委函評專家、教育部學科評估函評專家、省市級項目函評和會評專家等。
