Новая стратегия позволяет осуществить прямое электрохимическое окисление этилена в оксид этилена

Исследовательская группа под руководством академика Бао Синьхэ из Даляньского института химической физики Китайской академии наук в сотрудничестве с профессором Фуданьского университета разработала новый катализатор для прямого электрохимического окисления этилена в оксид этилена. Катализатор на основе единичных атомов платины, нанесённых на оксид палладия, позволил достичь рекордной эффективности процесса в 74% по току и высокой плотности тока.

Традиционное промышленное производство оксида этилена требует высоких температур и давления, что приводит к высоким энергозатратам и выбросам CO2. Новый электрохимический метод использует возобновляемую электроэнергию и воду в качестве единственного окислителя, что делает процесс более экологичным. Ключевым достижением стало преодоление «эффекта качелей» между активностью и селективностью: катализатор стабилизирует активные формы кислорода, предотвращая их чрезмерную окислительную способность, которая обычно приводит к полному окислению этилена до CO2.

Разработка открывает путь к созданию зелёных и низкоуглеродных технологий производства важного химического сырья. Использование мембранного электролизёра с нулевым зазором и стабилизация активных форм кислорода на атомарном уровне демонстрируют потенциал для масштабирования процесса. Результаты исследования, опубликованные в журнале «Журнал Американского химического общества», могут привести к созданию новых энергоэффективных процессов в химической промышленности.