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Electrocatalytic CO2 Upgrading to Triethanolamine by Bromine‐Assisted C2H4 Oxidation

三乙醇胺 化学 无机化学 电解 催化作用 法拉第效率 亚硝酸盐 碳纤维 电催化剂 电化学 材料科学 电极 有机化学 分析化学(期刊) 复合材料 物理化学 复合数 电解质 硝酸盐
作者
Qihao Wang,Chao Yang,Yaqin Yan,Haisheng Yu,Anxiang Guan,Miao Kan,Quan Zhang,Linjuan Zhang,Gengfeng Zheng
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (5) 被引量:11
标识
DOI:10.1002/anie.202212733
摘要

The electrocatalytic carbon dioxide (CO2 ) reduction is a promising approach for converting this greenhouse gas into value-added chemicals, while the capability of producing products with longer carbon chains (Cn >3) is limited. Herein, we demonstrate the Br-assisted electrocatalytic oxidation of ethylene (C2 H4 ), a major CO2 electroreduction product, into 2-bromoethanol by electro-generated bromine on metal phthalocyanine catalysts. Due to the preferential formation of Br2 over *O or Cl2 to activate the C=C bond, a high partial current density of producing 2-bromoethanol (46.6 mA⋅cm-2 ) was obtained with 87.2 % Faradaic efficiency. Further coupling with the electrocatalytic nitrite reduction to ammonia at the cathode allowed the production of triethanolamine with six carbon atoms. Moreover, by coupling a CO2 electrolysis cell for in situ C2 H4 generation and a C2 H4 oxidation/nitrite reduction cell, the capability of upgrading of CO2 and nitrite into triethanolamine was demonstrated.
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