众所周知，催化甲烷（CH4）催化转化为乙烯（C2H4）在轻{attr}3209{/attr}工业中发挥着重要作用。基于此，中科院福建物质结构研究所谢奎研究员（通讯作者）等人报道了在固体氧化物电解槽（solid oxide electrolysers, SOEs）中，在阴极将CH4电化学转化为乙烯/乙烷（C2H4/C2H6），并在阴极将CO2电解为CO。
作者通过将单晶（single-crystalline, SC）Ni纳米颗粒（Ni NPs）溶解在多孔单晶（porous single-crystalline, PSC）二氧化铈（CeO2）块体中来构建定义明确的界面以用作三相边界，并通过控制电压和温度来设计用于阳极氧化CH4的活性氧物种的化学状态和通量。实验测试发现，其具有前所未有的C2选择性（C2H4和C2H6），并在CH4的转化率约7%下C2选择性达到了99.5%。该电解槽表现出优异的耐久性，在连续运行100 h时没有观察到性能下降。该工作将为选择性地将CH4/CO2转化为有用的化学品开辟一条新途径，并且构建定义明确的界面的技术可能会在其他领域找到潜在的应用。Selective Oxidative Coupling of Methane to Ethylene in a Solid Oxide Electrolyser based on Porous Single-crystalline CeO2 Monoliths. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202207211.https://doi.org/10.1002/anie.202207211.
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