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光驅(qū)動生物乙醇脫水為乙烯的可持續(xù)生產(chǎn)具有非常強(qiáng)的吸引力和前景。

有鑒于此，上海交通大學(xué)周寶文副教授、北京大學(xué)王新強(qiáng)教授、華中師范大學(xué)余穎教授、新加坡國立大學(xué)歐鵬飛教授等報道將表面氫化的CrMnO_x與氮化鎵納米線（GaN@CMO-H）結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了光催化乙醇脫水制乙烯。

本文要點(diǎn)：

（1）

通過實(shí)驗(yàn)與計算相結(jié)合的研究方法，提出了一種表面氫補(bǔ)充機(jī)制，發(fā)現(xiàn)GaN@CMO-H上乙醇脫水的反應(yīng)路徑。此外，與GaN和GaN@CMO相比，表面氫化的GaN@CMO-H通過改變速率決定反應(yīng)步驟，能夠顯著降低乙醇轉(zhuǎn)化為乙烯的反應(yīng)能壘。因此，表面氫化的 GaN@CMO-H 展現(xiàn)出相當(dāng)可觀的乙烯生產(chǎn)活性，達(dá)到1.78 mol g_cat^-1 h^-1，CrMnO_x的TOF高達(dá)94769 mol_C2H4^-1。

（2）

這項(xiàng)工作開發(fā)了一種僅利用生物乙醇和陽光而非化石燃料來可持續(xù)生產(chǎn)乙烯的新途徑。

參考文獻(xiàn)

Wang, Z., Ye, H., Li, Y. et al. Surface-hydrogenated CrMnO_x coupled with GaN nanowires for light-driven bioethanol dehydration to ethylene. Nat Commun 16, 1002 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56277-z

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56277-z