使用膜電極組件(MEA)系統(tǒng)的丙烯直接電環(huán)氧化(D-EOPO)代表了生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的可持續(xù)方法，其可以減少歐姆損失并簡化產(chǎn)物分離。
為了解決選擇性和活性的挑戰(zhàn)，中國石油大學Zhongtao Li開發(fā)了一種Ag/V催化劑，并將其集成到“無液體”MEA反應器中，用于連續(xù)D-EOPO。
文章要點
1）催化劑中的V促進了Ag-O活性中心的形成，從而降低了*O自由基的產(chǎn)生能量。同時，V摻雜也導致Ag位點的d帶中心下移。因此，關(guān)鍵中間體(*OC3H6)的形成通過*O與吸附的丙烯的偶聯(lián)而顯著加速，從而顯著提高了環(huán)氧丙烷(PO)的產(chǎn)量。
2）集成了所開發(fā)的Ag/V催化劑的MEA反應器可以在78小時內(nèi)將PO的生產(chǎn)速率穩(wěn)定保持在227 μmol/h。因此，這里開發(fā)的“無液體”電環(huán)氧化方案顯示了更大的工業(yè)適用性。
參考文獻
Lin, Y., Li, H., Miao, X. et al. V activated electro-epoxidation catalyst in membrane electrode assembly system for the production of propylene oxide. Nat Commun 16, 3113 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-58486-y
https://doi.org/10.1038/s41467-025-58486-y
