研究背景
1,3-丁二烯（1,3- BD）是制造合成橡胶的原料，主要来源于石脑油裂解制乙烯的副产物。近年来，乙烷脱氢生产乙烯已被证明更具成本效益。这导致了石脑油裂解的急剧减少。虽然1,3-BD也可以从乙烯中生成，但现在每100公斤乙烯只能生产1-2公斤。1,3-BD也可以通过丁烷氧化脱氢或乙醇在硅和氧化镁催化剂上脱氢缩合来合成，然而，以上所有方法都是能源密集型的，需要高温高压才能运行。开发一种更环保的合成1,3-BD的策略是非常可取的。
本文要点
1. 报道了一种由乙炔（e-C2H2R）电还原选择性生产1,3-丁二烯的方法。通过使用碘化钾电解质，在Cu2O催化剂上建立了Cuδ+-Cu0位点，这些位点可以有效地促进e-C2H2R生成1,3-BD。
2. 与标准氢电极（SHE）相比，在−0.85 V条件下，法拉第效率达到93%，在−1.0 V条件下，分电流密度为−75 mA cm−2。
图文内容
Fig. 2: Operando XAS studies.
Fig. 3: Acetylene reduction on Cu2ONC-derived catalyst.
Fig. 4: Effects of cations and anions on e-C2H2R to 1,3-BD.
Fig. 5: Reaction pathway of e-C2H2R to 1,3-BD.
Fig. 6: Volcano plot of the free energies of reaction for acetylene reduction to 1,3-BD.
文献信息
Wei Jie Teh, Federico Calle-Vallejo*, Boon Siang Yeo* et al. Selective electroreduction of acetylene to 1,3-butadiene on iodide-induced Cuδ+–Cu0 sites. Nat. Catal. 2024.
DOI：10.1038/s41929-024-01250-0
https://doi.org/10.1038/s41929-024-01250-0
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