Ethyleen is een belangrijke petrochemische grondstof. De output is een symbool van de petrochemische productiecapaciteit en het niveau van een land. Door de oxidatie en dehydrogenering van ethaan, het is moeilijk om de oxidatiegraad te controleren, en de nevenreacties maken ethyleen meestal minder selectief.

In een studie gepubliceerd in ACS Catalysis, een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. XIE Kui van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) van de Chinese Academie van Wetenschappen rapporteerde een gekoppeld systeem waarin een nieuw proces van niet-geoxideerde dehydrogenering van ethaan tot ethyleen werd gerealiseerd in proton geleidende elektrolytische cel van vast oxide.

De onderzoekers ontdekten dat ethaan werd geëlektrokatalyseerd tot ethyleen en protonen (C ₂ H ₆ → C ₂ H ₄ + 2H ⁺ + 2e ^- ) aan de anode, en de protonen werden "geëxtraheerd" door elektrolyt naar de kathode om waterstof te vormen (2H ⁺ + 2e ^- → H ₂ ). Wanneer CO ₂ en proton reageren aan de kathode, CO (CO ₂ + 2H ⁺ + 2e ^- → CO + H ₂ O) wordt gegenereerd. CO ₂ wordt gereduceerd tot CO-brandstof, en de overpotentiaal tussen de twee elektroden wordt verminderd, aldus wordt de dehydrogeneringsefficiëntie van ethaan sterk verbeterd.

Elektrochemische "extractie" van protonen zorgt voor een efficiënte niet-oxidatieve dehydrogenering van ethaan tot ethyleen. Bij atmosferische druk, 700℃ en 0,8 V, de conversieratio van ethaan is tot 75,2%, de selectiviteit van ethyleen is ～100%, en de prestatie van 100 bedrijfsuren is niet verzwakkend.

Daarnaast, experimentele en theoretische resultaten lieten zien dat door doping Nb _1.33 (Ti _0,8 Mn _0.2 ) _0,67O4-δ (NTMO) en klinken van de groei nanometer Ni _x Cu1 _-x legering op het oppervlak in situ, en het metaaloxide-interfacesysteem werd geconstrueerd om de elektrokatalytische activiteit en de weerstand tegen koolstofafzetting van ethaanconversie te verbeteren.

Dit nieuwe elektrokatalytische proces realiseerde niet alleen de niet-oxidatie-dehydrogenering van ethaan tot ethyleen, maar ook de reductie en hoogwaardige benutting van CO ₂ , die economisch en duurzaam ontwikkelingspotentieel heeft. Deze studie biedt een efficiënte en betrouwbare elektrochemische methode voor de conversie van C ₂ H ₆ , en baant een nieuwe weg voor de omzetting van andere alkanen.