10月13日消息,以色列理工学院(Technion)材料科学与工程学院Avner Rothschild教授与博士后Guilin Ruan领导的研究团队开发出一种电化学过程,可同时生产绿氢与环氧化物,两条反应效率均达到98%,成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications),并已提交专利申请。

该技术的核心创新在于改写电解过程中的阳极反应:传统水电解在阳极产氧,而新体系利用溴介体机制,在产氢的同时于阳极生成环氧化物。实验中团队演示了苯乙烯到环氧苯乙烷的转化——后者是多种化学合成的中间体;环氧化物是聚合物、涂料、胶粘剂和药品制造的重要原料。98%的效率意味着绝大部分电荷流向目标反应,仅约2%损耗于副反应。

系统的一项突出特征是无隔膜(membrane-free)运行:组合水相电解液与有机溶剂,以溴化物为化学介体——反应中产生氢气与参与循环的溴物种。团队称所达到的电流密度与工业碱性电解槽所用水平相当,这对放大至工业电流规模至关重要。无膜设计还可省去膜组件成本与膜劣化问题。

该工作建立在团队此前无膜电解研究基础上,获欧洲研究理事会(ERC)资助。其产业意义在于用高值化学品联产替代低价值氧气,直接改善电解水制氢的经济性——绿氢目前最大的痛点即成本。研究者也提示,从实验室走向工业应用仍需评估耐久性与规模化。论文DOI:10.1038/s41467-026-76617-x。 (来源:Industria Quimica)