利用膜电极组件（MEA）系统直接电环氧化丙烯（D-EOPO）是一种可持续生产环氧丙烷（PO）的方法，能够降低欧姆损耗并简化产物分离。然而，在实现高效转化的过程中，仍面临着严峻的选择性和活性挑战。
2025年4月1日，中国石油大学（华东）李忠涛在国际知名期刊Nature Communications上发表题为《V activated electro-epoxidation catalyst in membrane electrode assembly system for the production of propylene oxide》的研究论文。
在本文中，作者开发了一种Ag/V催化剂，并将其集成到“无液体”MEA反应器中用于连续D-EOPO。
催化剂中的V有助于形成Ag-O活性中心，从而降低*O自由基的生成能。同时，V掺杂还导致Ag位点的d带中心下移。因此，通过*O与吸附的丙烯偶联，关键中间体（*OC3H6）的形成显著加速，从而显著提高了PO的产量。
将开发的Ag/V催化剂集成到MEA反应器中，可以在78 h内保持227 μmol/h稳定的PO生产速率。所开发的“无液体”电环氧化方案展现出巨大的工业应用潜力。
图1：催化剂结构表征
图2：电化学测试和原位拉曼表征
图3：理论计算与反应机理
Lin, Y., Li, H., Miao, X. et al. V activated electro-epoxidation catalyst in membrane electrode assembly system for the production of propylene oxide. Nat. Commun., (2025).
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