通过可再生能源进行电催化乙炔半加氢制备乙烯是一条符合可持续发展需求的路线，但是通常电催化乙炔半加氢催化反应的电流密度和单程转化率都无法满足工业生产的需求。

有鉴于此，西北大学屈云腾、冷坤岳、中国科学院高能物理研究所郑黎荣等构筑了F修饰Cu催化剂，能够实现工业级别的部分电流密度（0.76 A cm^-2），乙烯的法拉第效率高达90 %，因此乙烯的单程最大收率达到78.5 %。

主要内容

（1）

除了能够达到工业量级进行电催化合成乙烯，Cu-F催化剂能够在串联流动电解槽中实现乙炔转化为聚合物级别的乙烯，产物中基本没有乙炔副产物。通过深入的表征和理论计算，说明靠近F的Cu^δ+物种能够增强水分子解离，将生成的活性氢转移到远离F的Cu⁰位点，随后活性氢与吸附乙炔发生反应。

（2）

通过抑制制氢反应，显著提高乙炔半加氢反应的催化活性。这项研究有助于理性设计能够进行大规模制备乙烯和其他重要工业化学品的催化剂。

参考文献

Lei Bai, Yi Wang, Zheng Han, Jinbo Bai, Kunyue Leng, Lirong Zheng, Yunteng Qu & Yuen Wu, Efficient industrial-current-density acetylene to polymer-grade ethylene via hydrogen-localization transfer over fluorine-modified copper. Nat Commun 14, 8384 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-44171-5

https://www.nature.com/articles/s41467-023-44171-5