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O eteno é uma importante matéria-prima petroquímica. Sua produção é um símbolo da capacidade e do nível de produção petroquímica de um país. Devido à oxidação e desidrogenação do etano, é difícil controlar o grau de oxidação, e as reações colaterais geralmente tornam o etileno menos seletivo.
Em um estudo publicado na ACS Catalysis, um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. XIE Kui do Instituto Fujian de Pesquisa sobre a Estrutura da Matéria (FJIRSM) da Academia Chinesa de Ciências relatou um sistema acoplado no qual um novo processo de desidrogenação não oxidada de etano em etileno foi realizado em próton célula eletrolítica de óxido sólido condutora.
Os pesquisadores descobriram que o etano foi eletrocatalisado em etileno e prótons (C 2 H 6 → C 2 H 4 + 2H + + 2e - ) no ânodo, e os prótons foram "extraídos" por eletrólito para o cátodo para formar hidrogênio (2H + + 2e - → H 2 ) Quando CO 2 e o próton reage no cátodo, CO (CO 2 + 2H + + 2e - → CO + H 2 O) é gerado. CO 2 é reduzido a combustível CO, e o potencial excessivo entre os dois eletrodos é reduzido, assim, a eficiência de desidrogenação do etano é muito melhorada.
A "extração" eletroquímica de prótons atinge a desidrogenação não oxidativa eficiente de etano em etileno. Na pressão atmosférica, 700 ℃ e 0,8 V, a taxa de conversão de etano é de até 75,2%, a seletividade do etileno é ～ 100%, e o desempenho de 100 horas de operação não é atenuante.
Além do mais, resultados experimentais e teóricos revelaram que por dopagem Nb 1,33 (Ti 0,8 Mn 0,2 ) 0,67O4-δ (NTMO) e rebitar o nanômetro de crescimento Ni x Cu1 -x liga na superfície in situ, e o sistema de interface metal-óxido foi construído para aumentar a atividade eletrocatalítica e a resistência à deposição de carbono na conversão de etano.
Este novo processo eletrocatalítico realizou não apenas a desidrogenação por não oxidação do etano em etileno, mas também a redução e a utilização de alto valor de CO 2 , com potencial de desenvolvimento econômico e sustentável. Este estudo fornece um método eletroquímico eficiente e confiável para a conversão de C 2 H 6 , e abre um novo caminho para a conversão de outros alcanos.
