电化学合成，能否开辟出一条绿色清洁的石油化工产业链？-医疗器械网

电化学合成，能否开辟出一条绿色清洁的石油化工产业链？

来源：艾卡（广州）仪器设备有限公司分类：工作原理 2023-12-06 15:18:59 11阅读次数

石油炼化

石油炼化可得到日常使用的煤油、汽油、柴油等燃料，抑或是烯烃、芳烃类的化工原料。乙烯是全球产量最大的化学品之一，占石化产品的75%以上，乙烯产量也是衡量一个国家石油化工发展水平的重要指标之一。

乙烯衍生物

乙烯的重要衍生物又会有哪些呢？环氧乙烷和环氧丙烷。环氧乙烷是广谱、高效的气体杀菌消毒剂，且是生产乙二醇及表面活性剂、乙胺醇溶剂和乙二醇醚溶剂等，被广泛应用于日化、医药、建筑和农药等领域。环氧丙烷下游的主要产品有聚醚多元醇，丙二醇甲醚及碳酸二甲酯、丙二醇醚等，聚醚多元醇是合成聚氨酯的核心原料^[1]。

电化学合成法

加拿大多伦多大学Edward H. Sargent院士课题组采用电化学合成法，借助氧化还原介质氯离子，在常温常压下达成电极和乙烯之间的电子交换，将乙烯成功转化为环氧乙烷和环氧丙烷（图B）。相对于传统热合成环氧乙烷/环氧丙烷的严苛条件，如高温高压（200-300°C，1~3Mpa），Ag催化乙烯完成环氧乙烷的合成（图A），且生产1吨的环氧乙烷就会同时排放0.9吨的CO2，文中采用绿色电化学方法实现了零碳排、更温和和更具选择性的环氧乙烷/环氧丙烷的合成，有望代替苛刻的热合成法，实现工业化，文章发表在Science上^[2]。

*图示来自Science原文，侵删

一起探索

在整个石油化工产业链上，还有哪些中间产物抑或是塑料制品可以通过绿色低碳的电化学方法合成呢？！这值得我们一起来探索。

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恒流、恒压；直流、交流
分隔反应管（可安置AEM，文中提及的阴离子交换膜）
惰性气体保护/引入气体
21种电极可选
循环伏安分析方法，探索机理，快速筛选最佳反应体系，如文中的氧化还原介质氯离子

CV 图示

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参考文献：

[1] 孙艺轩. 中石化（上海）石油化工研究院. 电化学合成环氧乙烷和环氧丙烷的研究进展. 待见刊，2023中国化工学会年会优秀论文海报

[2] Edward H. Sargent, Chloride-mediated selective electrosynthesis of ethylene and propylene oxides at high current density[J]. Science, 2020,368, 1228-1233. 1228-1233 (DOI: 10.1126/science.aaz8459)

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