近来，我国科学技术大学曾杰教授、耿志刚教授等人在丙烯电催化氧化制1,2-丙二醇范畴获得重要开展。研讨人员规划出一种联吡啶锚定的银单原子催化剂，这种催化剂在反响进程中可以露出两个面内配位空位，使得丙烯电氧化进程中的要害中间体可以以平面四方的结构安稳共吸附并加快C-O偶联进程的电子搬运，然后下降C-O偶联的反响能垒，完成高效丙烯电氧化制备1,2-丙二醇。相关效果以“Bipyridine-Confined Silver Single-Atom Catalysts Facilitate In-Plane C-O Coupling for Propylene Electrooxidation”

　　1,2-丙二醇是一种根本化学品，可用于制药、化妆品和食物制造业的组成。2023年1,2-丙二醇的全球市场规模已达45亿美元，估计将以5.8%的复合年添加率添加。一般，由丙烯出产1,2-丙二醇分为一步法和两步法。运用外源性过氧化氢（H2O2）作为氧化剂的一步途径遭到H2O2供给缺乏的约束。在两步法中，丙烯首要经过氯醇法或Halcon法转化为环氧丙烷，然后水解为1,2-丙二醇。这种办法操作杂乱，会导致没办法操控的环境污染和很多的动力投入。跟着可再次出产的动力的继续不断的添加，在温文条件下以水为氧源将丙烯电氧化成1,2-丙二醇是一种极具远景的1,2-丙二醇制备方法。因而，亟待开展一种电催化剂完成丙烯高效电氧化产1,2-丙二醇。C-O偶联进程，即吸附的烯烃和含氧物质（*O或*OH）的结合，一般被以为是决议烯烃电氧化催化功能的要害。据文献报导，均相催化中单中心金属合作物一般表现出优异的C-O偶联反响功率。受此启示，研讨人员以为具有孤立金属位点的多相单原子催化剂（SACs）具有促进C-O键构成的潜力。可是，因为受限的空间环境，具有饱满平面配位结构的传统SACs不利于多种中间体的共吸附，约束了C-O偶联的功率。

　　在本工作中，研讨人员使用MOF骨架上的联吡啶来锚定银单原子（记为Ag SAs/UiO-bpy），这种单原子在反响进程中可以露出两个面内配位空位，使得丙烯电氧化进程中的要害中间体可以以平面四方的结构安稳吸附。为了比较，研讨人员还制备了具有饱满平面配位结构的氮掺杂碳基底锚定的银单原子（记为Ag SAs/N-C）。在3.0 VvsRHE的电位下，Ag SAs/UiO-bpy上丙烯电氧化为1,2-丙二醇的活性到达创纪录的高水平（61.9 gPGm-2h-1），比Ag SAs/N-C高出72.0倍。理论核算标明，Ag SAs/UiO-bpy上C-O偶联进程的能垒为0.71 eV，远低于Ag SAs/N-C上的能垒（1.07 eV）。具体的电子性质剖析标明，联吡啶约束的Ag位点的未占有d轨迹有助于*PrOH和*OH的安稳面内共吸附，然后加快C-O偶联进程中的电荷搬运。安稳的共吸附和高效的电荷搬运一起促进了C-O偶联进程，使得丙烯电氧化的催化功能得到十分显着提高。

　　该项研讨遭到国家自然科学基金委、我国科学院和科技部等的赞助。曾杰教授和耿志刚教授为该论文的通讯作者，博士生迟明芳、特任副研讨员赵建康和博士后柯景文为论文的一起榜首作者。