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EES：Fe-N-C单原子上析氧反应促进甲烷电化学转化

时间：2023-05-25 来源：浏览：

EES：Fe-N-C单原子上析氧反应促进甲烷电化学转化

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即使在环境温度下，电化学甲烷转化也有望实现直接转化，但其需要精细控制电化学析氧反应（ OER ）的竞争反应，以提高效率和生产率。

近日， 西江大学 Jun Hyuk Moon 报道了 Fe-N-C 单原子催化剂上析氧反应促进甲烷电化学转化。

本文要点

要点1. 在 OER 辅助甲烷氧化中，作者使用 Fe-N-C 单原子催化剂（ SAC ）来实现高法拉第效率和乙醇转化率。作者通过计算确定了在 Fe-N-C SAC 上保持稳定活性氧的潜在区域，其中 OER 的潜在限制步骤是 OOH* 的形成。作者还提出了一种由活性氧自发氧化甲烷、生产甲醇和通过去质子化转化为乙醇的反应途径。

要点2. 在 1.6V 下， Fe-N-C SAC 以 4668.3μmol/g _cat /hr 的高产率实现了甲烷到乙醇的转化，且选择性为 85% ； FE 效率为 51% 。此外，作者展示了一种直接气体扩散流动池，以增强甲烷的传质；流动池中的转化实现了高达 11480.6μmol/g _cat /hr 的乙醇生产速率。