电催化乙烯氧化制备氧化衍生物是具有应用前景的技术，与传统热催化方法相比，电催化过程的能量需要和CO₂排放较少。目前的电化学氧化乙烯通常只能在碱性或者中性电解液生成乙醛和乙二醇产物，阻碍能源利用效率。

有鉴于此，阿德莱德大学乔世璋、郑尧等首次实用天然海水作为电解液，在强酸性环境电催化乙烯制备2-氯乙醇，当使用市售Pd催化剂，生成2-氯乙醇的法拉第效率达到~70 %，电能消耗为~1.52×10^-3 kWh g^-1。

主要内容

（1）

研究机理发现，在较低的过电势，因为*Cl具有较高的覆盖度，吸附的*Cl和乙烯直接相互作用生成2-氯乙醇。这种现象与过电势较高时广泛认为的包含“氯氧化-乙烯氧化”多步反应不同。

（2）

因为高活性Cl^-的参与，在1.6 V过电势的酸性海水溶液，2-氯乙醇的产率达到26.3 g m^-2 h^-1，速率达到酸性纯水电解制备乙二醇速率的223倍。当其用于质子交换膜电解槽，在2.2 V过电势的酸性海水电催化，生成2-氯乙醇的法拉第效率达到68 %。这项研究有助于设计能够在温和条件进行海水电解的催化剂。

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Linsen Huang, Pengtang Wang, Yunling Jiang, Kenneth Davey, Yao Zheng*, and Shi-Zhang Qiao*, Ethylene Electrooxidation to 2-Chloroethanol in Acidic Seawater with Natural Chloride Participation, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c05114

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c05114