乙炔的电催化半氢化为乙烯（C2H4）的生产提供了一条清洁的途径，乙烯是最广泛使用的石化原料之一。然而，它的性能仍然远远低于热催化路线，这使得这种电化学方法的实际可行性存疑。鉴于此，来自天津大学理学院的Bin Zhang等人通过技术经济分析表明，如果法拉第效率在0.2 A·cm−2的电流密度下超过85%，这个过程就可能发生。
文章要点：
1) 该研究设计了一种具有配位不饱和位点的铜纳米颗粒催化剂，以将反应引向这些目标，通过在涂覆有气体扩散层的碳纸上合成的电催化剂使C2H4的产率达到70.15 mmol·mg−1·h−1，且在工业相关电流密度为0.5 A·cm−2时法拉第效率为97.7%；
2) 此外， 综合表征和计算表明，这一性能可归因于活性氢原子（H*）耦合的更高计算公式能量势垒和*C2H4的弱吸收的有利组合，前者抑制竞争性析氢反应，而后者避免过度氢化和C–C偶联，进一步的生命周期评估则证实了该过程的经济可行性和可持续性，这一工作提出了一种合理设计和操作纳米催化剂的方法，可以用于更广泛、更绿色的催化应用。
参考资料：
Zhao, BH., Chen, F., Wang, M. et al. Economically viable electrocatalytic ethylene production with high yield and selectivity. Nat Sustain (2023).
DOI: 10.1038/s41893-023-01084-x
https://doi.org/10.1038/s41893-023-01084-x
