乙烯或乙烯是化学工业的主要原料，包括作为生产各种塑料的原料。在《Angewandte Chemie》杂志上，科学家们现在介绍了一种新的电化学技术，用于从一氧化碳中选择性地和高能效地生产乙烯，而一氧化碳可以从可再生资源和废物中获得。
研究过程
从经济和环境角度来看，通过节能方法将一氧化碳（CO）转化为乙烯是使用非石化原料的关键过程。如今，乙烯通常是通过将石油精炼厂生产的石脑油进行蒸汽裂化来生产的。
在此过程中，长链碳氢化合物在800至900°C时会分解成较短的链。另外，乙烯也可以由合成气生产，即煤气化过程中产生的CO和氢气的混合物，尽管乙烯也可以从沼气，木材和作为碳源的废物中获得。
费-托工艺可用于将合成气转化为碳氢化合物（包括乙烯）的混合物。这种方法的缺点是200至250°C，5至50 bar压力的高能耗条件，以及消耗宝贵的氢气。
另外，最多30％的产物是优选的C 2烃（乙烯和乙烷）。不能防止形成更长的链，分离乙烯的过程很复杂，CO含量为30-50％还产生了2，这是不希望的排放并且代表了碳的浪费。
新方法
厦门大学的邓德辉和中国科学院大连化学物理研究所的研究人员现在已经为直接电催化工艺引入了一种新的方法，用于乙烯的高选择性生产。在这种方法中，使用铜催化剂和电流在室温和标准压力下用水还原CO。
研究结果
通过优化气体扩散电极的结构，研究人员能够实现无与伦比的法拉第效率（电化学反应中的电荷转移效率）为52.7％，并且他们突破了30％的C2选择性极限。
没有CO 2排放发生，该方法的成功取决于具有最佳调节疏水性的碳纤维微孔层，该疏水性可作为催化活性铜颗粒的载体，并在水相中具有最佳的氢氧化钾浓度。
这增加了电极处的CO浓度，并增加了碳原子之间的耦合。该反应的副产物乙醇，正丙醇和乙酸为液体，可轻松分离气态乙烯。