新加坡——新加坡国立大学 (NUS) 的化学家开发出一种可持续的方法，可以从乙炔中电合成 1,3-丁二烯（一种用于合成橡胶生产的原料）。

降低生产多碳分子的能源需求和环境影响对于推进更可持续的化学工业至关重要。

一个关键方法是电气化，它使用可再生电力将水和二氧化碳 (CO2) 等简单原料转化为有价值的化学品和燃料。

实现这一目标需要确定明确的目标分子和有效的合成路线。其中一个目标是 1,3-丁二烯。如今，1,3-丁二烯是在能源密集型石脑油或乙烷裂解过程中与乙烯一起生产的一种次要副产品。尽管如此，这种关键原料的年产量仍超过 1800 万吨。

新加坡国立大学化学系副教授 Yeo Boon Siang, Jason 领导的研究小组发现，铜催化剂经过碘离子阴离子的简单修饰后，能够非常有效地将乙炔转化为 1,3-丁二烯。研究结果发表在《自然催化》杂志上。

该催化剂能够生产 1,3-丁二烯，相对于标准氢电极 (SHE)，在 -0.85 V 条件下法拉第效率为 93%，在 -1.0 V 条件下相对于 SHE 的部分电流密度为 -75 mA cm-2。

1,3-丁二烯的部分电流密度（催化活性指标）比之前研究报告的至少高 20 倍。

这项研究是与西班牙巴斯克科学基金会和巴斯克乡村大学的 Federico CALLE-VALLEJO 博士合作进行的。

该团队还包括来自新加坡国立大学化学系的 Wei Jie Teh 博士、来自西班牙巴塞罗那大学的 Eleonora Romeo 先生和 Francesc Illas 教授、来自 Shell Global Solutions International BV 的 Ben Rowley 博士以及来自西班牙巴塞罗那大学的 Shibo Xi 博士。科学、技术和研究机构化学、能源和环境可持续发展研究所。

使用原位光谱学和使用密度泛函理论的计算模拟对催化剂进行了广泛的表征，结果表明，碘化物可以促进中性和部分氧化的 Cu 位点（Cuδ+–Cu0 位点）的稳定集合，从而增强催化剂的碳-碳 (C-C) 偶联。 *C2H3中间体形成1,3-丁二烯。

杨教授说：“这项工作是实验学家和理论家与我们的工业合作伙伴密切合作的成果，旨在发现如何更可持续地生产 1,3-丁二烯等重要化学品。”

基于他们的工作研究成果，研究小组计划开发能够将乙炔偶联成长链碳氢化合物的催化剂，这种催化剂有可能用作航空燃料。