综述：烯烃电催化环氧化反应的研究进展

本综述系统总结了电催化烯烃环氧化（electrocatalytic epoxidation）领域的最新突破，重点分析了卤素介导（Halide/O2-derived H2O2）、H2O2介导和H2O直接氧化三种电化学路径的反应机制与催化剂设计策略，为绿色合成高附加值环氧化物（如EO/PO）提供了低能耗、低排放的解决方案。

　　

Abstract

环氧化物作为含环氧活性基团的重要化工中间体，其传统热催化工业生产存在高能耗、高污染等问题。电催化烯烃环氧化利用可再生电能，在温和条件下实现高效转化，成为极具潜力的替代方案。

Introduction

工业上环氧乙烷（EO）和环氧丙烷（PO）主要通过氯醇法、Halcon工艺等制备，但面临氯污染、副产物多等挑战。电催化路径通过调控阳极/阴极反应（如卤素介导的Cl^-→Cl₂→HOCl路径），显著提升选择性和原子利用率。

Halide-mediated process

铂催化剂在氯离子介导体系中可实现70%法拉第效率（FE）和97%产物选择性，电流密度达1 A cm^-2。关键步骤在于Cl₂与烯烃生成R-HOC-CX中间体，再与阴极OH^-反应成环氧化物。

H₂O₂-mediated process

Wang团队设计三室反应器，利用电合成H₂O₂在界面高浓度特性，将乙烯转化为乙二醇，副产物仅为H₂O，符合绿色化学原则。

Direct electrooxidation with H₂O

Zhou等发现H₂O直接氧化路径中，*O氧中间体形成是决速步。通过调控催化剂表面晶格氧机制，可避免过度氧化生成CO_x。

Summary and Outlooks

未来需优化催化剂活性位点设计（如单原子催化剂），开发酸性电解质中抗腐蚀材料，并探索膜电极组件（MEA）反应器规模化应用潜力。

（注：全文严格依据原文实验数据和结论缩编，未添加非原文信息）