Electrosíntesis selectiva mediada por cloruro de óxidos de etileno y propileno a alta densidad de corriente

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ingeniería Química
• Química sustentable

Sus antecedentes:

• La fabricación de productos químicos consume mucha energía y es una de las principales fuentes mundiales de emisiones de carbono.
• Los sistemas electroquímicos alimentados por electricidad renovable ofrecen una vía sostenible para la producción química.
• El óxido de etileno es un producto químico crucial, vital para plásticos como los poliéster y los tereftalato de etileno.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método electroquímico eficiente para la oxidación parcial selectiva del etileno en óxido de etileno.
• Utilización de electricidad renovable para una menor huella de carbono en la producción de óxido de etileno.
• Investigar el uso de un mediador redox de cloruro en una interfaz heterogénea:homogénea extendida.

Principales métodos:

• Aplicación de una interfaz heterogénea:homogénea extendida con cloruro como mediador redox.
• Oxidación electroquímica del etileno en óxido de etileno.
• Evaluación del rendimiento a altas densidades de corriente y tiempos de funcionamiento prolongados.

Principales resultados:

• Alcanzó altas densidades de corriente de 1 ampere por centímetro cuadrado.
• Se obtienen eficiencias Faradaic de aproximadamente el 70% y especificidades del producto de alrededor del 97%.
• Se ha demostrado una eficiencia Faradaic sostenida del 71 ± 1% durante 100 horas a 300 miliamperios por centímetro cuadrado.

Conclusiones:

• El sistema electroquímico desarrollado produce efectivamente óxido de etileno con alta selectividad y eficiencia.
• El uso de un mediador redox de cloruro facilita la oxidación parcial del etileno.
• Este método presenta una ruta sostenible prometedora para la fabricación industrial de óxido de etileno, reduciendo las emisiones de carbono.