磷化铜/MXene电催化剂

工业级电流稳定产乙烯

通过磷化铜与MXene的强界面耦合,解决了催化剂在工业电流下长期运行中的团聚与溶解问题,首次实现乙炔半加氢电合成乙烯的经济可行。

Wu, Zeliang · Guan, Qihui · 王涛 · Dongfang, Li · Ming, Lei · Wei, Hong · Chen S. · Wang, Shijian · Wang Guoxiu · 王军

Angewandte Chemie - International Edition 2026

具体参数

能量效率
23.0 %
乙烯法拉第效率衰减率
0.051 % h⁻¹

技术优势

能量效率达标

在0.2 A cm⁻²工业电流密度下能量效率达到23.0%,超过22.8%的盈利门槛,使电合成乙烯在经济上可行。

长期运行稳定

在4 cm²膜电极中1.0 A下运行100 h,乙烯法拉第效率每小时仅衰减0.051%,归因于Cu₃P与MXene间强相互作用抑制了Cu₃P纳米颗粒的团聚和溶解。

动力学加速

Ti₃C₂/Cu₃P促进水分解并协同增强乙炔和活性氢的吸附,从而加快半加氢反应动力学。

应用场景