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　　乙烯是十分重要的工業(yè)原料，目前工業(yè)上主要采用石腦油高溫裂解（800-900oC）的方法來制備。從化石資源有效利用的角度出發(fā)，通過費托合成反應(yīng)（CO+H2）將一氧化碳轉(zhuǎn)化生成高附加值制的C2-C4烯烴一直受到研究者的關(guān)注。然而，該過程除了需要高溫(200-450oC)、高壓(5-50 bar)等苛刻條件之外，還由于其產(chǎn)物受Anderson-Schulz-Flory分布的限制，C2產(chǎn)物的選擇性往往低于30%，并且產(chǎn)生大量的CO2，造成碳資源的嚴(yán)重浪費。因此，急需發(fā)展高選擇性、環(huán)境友好、條件溫和的乙烯制備方法。

　　該團隊在優(yōu)化銅基催化劑的基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)電極的疏水性來增加CO的擴散速率，有效促進了CO分子在銅基催化劑表面的C-C偶聯(lián)過程。通過利用H2O作還原劑，在常溫常壓的溫和條件下實現(xiàn)了CO高選擇性地電催化生成乙烯。CO電催化還原到乙烯的法拉第效率高達52.7%。相比于傳統(tǒng)費托合成，該過程完全沒有CO2的生成，基于CO轉(zhuǎn)化計算，生成乙烯的選擇性在70%左右，這打破了費托合成中C2產(chǎn)物30%的選擇性限制。同時，該團隊與蘇海燕研究員、張東輝院士等合作，結(jié)合DFT理論計算研究了反應(yīng)活性位和反應(yīng)過程，對比生成乙烯和乙醇的反應(yīng)中間體和路徑，發(fā)現(xiàn)Cu(100)晶面是最有利于CO電轉(zhuǎn)化生成乙烯的活性位，這為后續(xù)催化劑的設(shè)計指明了方向。

　　相關(guān)研究成果以通訊形式發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》上，并被選為熱點文章“Hot Paper”。上述工作得到了國家科技部重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金委、中科院前沿科學(xué)重點研究項目、中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院合作基金項目、教育部能源材料化學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心（2011·iChEM）的資助。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201910662