CH₄催化转化制C₂H₄在低碳烯烃工业中占有重要地位。

近日，中科院福建物构所谢奎研究员报道了在固体氧化物电解槽中，CH₄在阳极电化学转化为C₂H₄/C₂H₆，CO₂在阴极电解为CO。

文章要点

1）通过在多孔单晶CeO₂材料中溶解单晶Ni纳米颗粒来构建轮廓分明的界面，作为三相界面。

2）研究人员通过控制电压和温度来设计用于阳极中CH₄氧化的活性氧物种的化学态和通量。结果显示，在CH₄转化率约为7%时，C₂选择性(C₂H₄和C₂H₆)前所未有超过了99.5%。此外，该电解槽表现出优异的耐久性，在100小时的连续操作中，性能没有下降。

这项工作有望为CH₄/CO₂选择性转化为增值化学物质提供一条新的途径，并且构建结构精准界面的技术有望应用于其他潜在领域。

参考文献

Lingting Ye, Zhibo Shang, Kui Xie, Selective Oxidative Coupling of Methane to Ethylene in a Solid Oxide Electrolyser based on Porous Single-crystalline CeO₂ Monoliths, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202207211

https://doi.org/10.1002/anie.202207211