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通過水進(jìn)行乙烯的直接電化學(xué)環(huán)氧化反應(yīng)是制備高附加值環(huán)氧乙烷（EO）的一條具有前景的路線。但是，因?yàn)镃₂H₄分子的活化非常緩慢，而且生成*OH中間體非常困難，因此嚴(yán)重的限制了使用水進(jìn)行乙烯電化學(xué)氧化反應(yīng)的發(fā)展。

有鑒于此，天津大學(xué)/天津師范大學(xué)鞏金龍教授、張鵬等報(bào)道設(shè)計(jì)Ag/SnO₂電催化劑，在電化學(xué)乙烯環(huán)氧化反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)了39.4 %的法拉第效率，當(dāng)電流密度為25 mA cm^-2，膜電極組實(shí)現(xiàn)了91.5 %的環(huán)氧乙烷選擇性。

本文要點(diǎn)：

（1）

通過原位ATR-FTIR表征和理論計(jì)算，表明Ag/SnO₂界面促進(jìn)C₂H₄分子吸附和活化生成*C₂H₄。此外，在催化劑表面通過水分子解離生成親電性*OH，隨后與*C₂H₄反應(yīng)生成*C₂H₄OH，通過這種方式改善電化學(xué)環(huán)氧化反應(yīng)的催化活性。

（2）

這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)電化學(xué)烯烴環(huán)氧化反應(yīng)催化劑提供了界面設(shè)計(jì)策略的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

Dong, H., Luo, R., Zhang, G. et al. Electrochemical epoxidation enhanced by C₂H₄ activation and hydroxyl generation at the Ag/SnO₂ interface. Nat Commun 16, 1901 (2025). 

DOI: 10.1038/s41467-025-57223-9

https://www.nature.com/articles/s41467-025-57223-9