Hem ekonomik hem de çevresel açıdan, karbon monoksitin (CO) etilene enerji verimli yöntemlerle dönüştürülmesi, petrokimyasal olmayan hammaddelerin üretilmesi için kilit bir işlemdir. Günümüzde, etilen tipik olarak petrol rafinerilerinden elde edilen naftanın buharla parçalanması ile üretilmektedir. Bu işlemde, uzun zincirli hidrokarbonlar 800 ila 900 ° C'de daha kısa zincirlere ayrılır. Alternatif olarak etilen, biyogaz, odun ve atıklardan elde edilebilmesinin yanı sıra sentez gazından da üretilebilir.

Fischer-Tropsch işlemi, sentez gazını etilen de dahil olmak üzere bir hidrokarbon karışımına dönüştürmek için kullanılabilir. Bu yöntemin dezavantajları, enerji yoğun bir işlem ile 200 ila 250 ° C de 5 ila 50 bar basınç ve değerli hidrojen tüketimidir. Ek olarak, ürünlerin maksimum% 30'u istenilen C2 hidrokarbonlarıdır (etilen ve etan). Bu yöntemde ayrıca daha uzun zincirlerin oluşumu engellenemez, etilen ayrıştırma işlemi karmaşıktır ve % 30-50 oranında istenmeyen CO2  ortaya çıkar.

Xiamen Üniversitesi ve Çin Bilimler Akademisi Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü ile çalışan araştırmacılar, yüksek oranda seçici etilen üretimi için doğrudan bir elektrokatalitik işlem için yeni bir yaklaşım geliştirdiler. Bu yöntemde CO, oda sıcaklığında su ve standart basınçta, bir bakır katalizör ve elektrik akımı kullanılarak azaltılır.

Araştırmacılar, gaz difüzyon elektrotlarının yapısını optimize ederek,% 52.7'lik eşsiz bir Faradaik verim (elektrokimyasal reaksiyon içinde şarj transfer verimi) elde edebildiler ve C2 seçiciliğinin % 30 limitini kırdılar.

Yaklaşımın başarısı, katalitik olarak aktif bakır parçacıkları ve sulu fazda optimize edilmiş bir potasyum hidroksit konsantrasyonu için bir destek görevi gören optimum şekilde ayarlanmış bir hidrofobikliğe sahip olan mikro gözenekli bir karbon elyaf katmanına dayanır. Bu, elektrottaki CO konsantrasyonunu arttırarak ve karbon atomları arasındaki eşleşmeyi arttırır. Bu reaksiyonun yan ürünleri olan etanol, n-propanol ve asetik asit, gaz halindeki etilenin kolayca ayrılmasını sağlayan sıvılardır.

Kaynak: https://www.chemeurope.com/