将甲烷电化学转化为易运输和高附加值的液体燃料对于高效利用甲烷具有极大的吸引力,但由于甲烷在电解液中的低反应性和溶解性,这一过程具有挑战性。
在这里,中科院大连化物所Dehui Deng,Liang Yu,Xiaoju Cui报道了一种高压电Fenton(HPEF)策略,以建立一个在室温下O2电催化CH4转化的非均相过程。
文章要点
1)与提高反应压力以加速反应动力学相结合,它提供了前所未有的甲酸产率11.5 mmol h−1gFe−1,比常压下提高了220倍。当超低的阴极过电位为0.38V时,HCOOH的法拉第效率可达81.4%。
2)升高的压力不仅促进了O2的电催化还原为H2O2,而且增加了CH4与·OH的反应碰撞几率,这是由于Fe2+促进了H2O2的原位分解而产生的。
参考文献
Yao Song, et al, High-Pressure Electro-Fenton Driving CH4 Conversion by O2 at Room Temperature, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c10825
https://doi.org/10.1021/jacs.3c10825