乙二醇是一種用途廣泛的化學品,全球產能超過每年 4000 萬噸。然而,乙二醇的生產嚴重依賴化石燃料,導致大量二氧化碳排放。
在此,天津大學馬新賓教授,Sheng Zhang報道了一種從生物質甘油電化學生產乙二醇的方法。該過程涉及在陽極將甘油電氧化為乙醇醛,然后在陰極將其電還原為乙二醇。
文章要點
1)帶有金屬銅催化劑的電沉積電極使我們能夠實現乙醇醛到乙二醇的轉化,法拉第效率約為 80%。
2)實驗和理論研究表明,金屬銅催化劑促進 C=O 活化,促進乙醇醛加氫成乙二醇。
3)研究人員進一步組裝了一個零間隙電解槽,并展示了從甘油電合成乙二醇的過程,在 3.48 V 電池電壓下,生產率達到 1.32 mmol cm-2 h-1。
基于有效假設的碳強度評估表明,與傳統的化石燃料路線相比,該策略每年可減少二氧化碳排放8000多萬噸。
參考文獻
Chi, H., Liang, Z., Kuang, S. et al. Electrosynthesis of ethylene glycol from biomass glycerol. Nat Commun 16, 979 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-56104-5
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56104-5