通过KA oil(环己酮和环己醇的混合物)原料电化学合成己二酸(adipic acid)能够替代传统反应条件苛刻的反应路线,但是如何将这种反应实现工业化受到电流密度低以及竞争性OER反应的局限。
有鉴于此,清华大学段昊泓副教授、四川大学李敬博士等报道使用V修饰到Ni的层状氢氧化物载体上,实现了在比较宽的电化学窗口(1.5-1.9 V)维持高法拉第效率(>80 %)和电流密度用于制备己二酸。
本文要点
(1)
实验和理论计算结果说明V修饰的双重作用,包括促进催化剂的重构,增强环己酮的吸附。作者搭建了膜组电解槽验证电催化反应,结果在工业级电流密度(300 mA cm-2)实现了较高的法拉第效率(82 %)和较高的产率(1536 μmol cm-2 h-1),而且稳定电催化的时间达到>50 h。
(2)
这项研究发展了一种性能优异的电化学合成己二酸的电催化剂,具有高产量和工业化前景。
参考文献
Liu, X., Zhu, YQ., Li, J. et al. Electrosynthesis of adipic acid with high faradaic efficiency within a wide potential window. Nat Commun 15, 7685 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-51951-0
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51951-0