Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Deng Dehui, Assoc. Il Prof. Cui Xiaoju e Yu Liang dell'Istituto di fisica chimica di Dalian (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) hanno realizzato la conversione elettrochimica di CH₄ di O₂ a HCOOH a temperatura ambiente. Questo studio è stato pubblicato nel Journal of American Chemical Society .

I ricercatori hanno sviluppato una strategia elettro-Fenton ad alta pressione per stabilire un processo etero-omogeneo per la conversione elettro-catalitica di CH₄ di O₂ a temperatura ambiente. Hanno rivelato che CH₄ è stato attivato in modo efficiente da ·OH, che è stato prodotto tramite un'elettroriduzione eterogenea di O₂ a H₂ O₂ sul catodo in lamina di Ag, seguito da un Fe ²⁺ omogeneo -H₂ facilitato O₂ decomposizione.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che la pressione elevata non solo ha migliorato la produttività dell’H₂ O₂ da O₂ l'elettroriduzione ma ha anche aumentato la probabilità di collisione della reazione tra CH₄ e ·OH attivo in situ generato da Fe ²⁺ -decomposizione facilitata di H₂ O₂ .

Rispetto al tradizionale elettrocatalitico CH₄ processo di conversione con elevata sovratensione (>0,9 V) e bassa efficienza faradaica (<60%), il processo elettro-Fenton ad alta pressione ha raggiunto un'efficienza faradaica HCOOH dell'81,4% con una sovrapotenziale catodica ultrabassa di 0,38 V. La produttività di HCOOH era 11,5 mmol h ^-1 gFe ^-1 , che era 220 volte quella della pressione ambiente.

"Questo lavoro fornisce un nuovo modo per la conversione sostenibile ed efficiente dal punto di vista energetico del CH₄ utilizzando direttamente O₂ in condizioni miti," ha detto il Prof. Deng.