电化学增强催化的研究进展

井冈山大学学报(自然科学版)15文章编号：1674-8085(2014)01-0015-06电化学增强催化的研究进展陈海辉1,2(1.井冈山大学化学化工学院，江西，吉安343009；2.清华大学化学系，北京100084)摘要：电化学增强催化(EPOC)通过电化学方式可在线控制化学反应进程，施加较小的电流或电势可以引起催化反应速率、产物产率或选择性有显著的变化，是近30年来电化学领域最令人激动的发现，对催化和电化学具有重大影响。本研究综述EPOC机理、研究应用进展，建议进一步研究EPOC的方向和技术路线。研究了EPOC型燃料电池堆反应器（MEPR），探索其传递特性、调控机制，有望获得基础性、前瞻性、战略性的科技成果。随着燃料电池的发展，催化膜成本将进一步降低，催化效率将显著提高，这种新型反应器最终将能满足工业规模化生产要求。关键词：电化学增强催化(EPOC)；电增强型反应堆(MEPR)；燃料电池反应器；催化；反应速率中图分类号：O643.36文献标识码：ADOI:10.3969/j.issn.1674-8085.2014.01.004RESEARCHPROGRESSOFELECTROCHEMICALPROMOTIONOFCATALYSISCHENHai-hui1,2(1.SchoolofChemistry&ChemicalEngineering,JinggangshanUniversity,Ji’an,Jiangxi343009,China;2.DepartmentofChemistry,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Electrochemicalpromotionofcatalysis(EPOC)makesthechemicalreactionprocessbeonlinecontrolled,inwhichasmallercurrentorpotentialisappliedtocausesignificantchangesforcatalyticreactionrate,productyieldorselectivityofchemicalreaction,soitisthemostexcitingdiscoveryinthefieldofelectrochemistryduringthelast30years,andhasasignificantimpactonthecatalyticandelectrochemistry.ThemechanismsandresearchprogressesofEPOCarereviewed,thefurtherdirectionandtechnologyroadmapofEPOCstudyareindicatedinthispaper.Theresearchofmonolithicelectrochemicalpromotionreactor(MEPR),toexplorethetransfercharacteristicsandtheregulatorymechanism,wouldgetsomeoffundamental,forward-lookingandstrategictechnologicalachievements.Butwiththedevelopmentoffuelcells,catalyticmembranecostswillbefurtherreduced,thecatalyticefficiencywillalsobesignificantlyimproved,thisnewtypeofreactorwilleventuallybeabletomeettherequirementsofindustrialscaleproduction.Keywords:electrochemicalpromotionofcatalysis(EPOC);monolithicelectrochemicalpromotionreactor(MEPR);fuelcellreactor;catalysis;reactionrate电化学增强催化（Electrochemicalpromotionofcatalysis,EPOC）架起了连接催化和电化学领域的桥梁[1]，是近30年来电化学领域最令人激动的发现，对催化和电化学具有重大影响[2]。1981年M.Stoukides[3]当从暴露在乙烯和氧气环境的Ag膜催化剂表面供给或除去O2-时，按如图1所示施加25微安电流后，CO2生成速率可提高20%。1990年C.G.Vayenas[4]在nature上宣布只要施加使催化剂第35卷第1期Vol.35No.1井冈山大学学报(自然科