环氧丙烷（PO）是一种重要的基础化工原料，其传统生产方法面临环境和成本的双重挑战，通过电化学方法实现丙烯环氧化反应（PER）合成环氧丙烷因此受到广泛关注。常规的氯介导丙烯电化学环氧化策略具有反应速度快、转化效率相对较高的优势，但仍面临着阴极产生的OH-扩散至阳极会导致介导活性物种损失和竞争副反应加剧等问题。因此需要通过离子交换膜分隔，采用先生成氯醇中间产物，再进行阴阳极液混合形成环氧丙烷的分步过程实现，制约了转化效率的进一步提高。
针对上述问题，中国科学院上海高等研究院（以下简称“上海高研院”）魏伟、陈为研究员团队设计了自支撑RuO2/Ti中空纤维透散电极，结合空间耦合策略促进氯醇和OH-进一步直接转化，实现安培级电流密度下一步法高效生成环氧丙烷。研究成果以“Spatial-coupledAmpere-level Electrochemical Propylene Epoxidation over RuO2/TiHollow-fiber Penetration Electrodes”为题在线发表于化学领域重要期刊Angewandte Chemie International Edition。
研究团队原创的自支撑中空纤维透散电极，具有独特的透散效应显著地提高了三相界面反应，极大地增强了丙烯环氧化反应动力学。在促进氯醇和OH-进一步直接转化为环氧丙烷的同时，显著的抑制了OH-扩散的不利影响。通过RuO2/Ti中空纤维空间耦合策略，实现了安培级电流密度下无膜单池内一步法高效制取环氧丙烷，达到了超过80%的环氧丙烷法拉第效率和859 mA cm−2的环氧丙烷分电流密度。同时，通过原位拉曼实现了对反应过程的原位监测和液相产物的在线定量，并进一步结合实验及理论计算提出了RuO2表面形成的吸附氯物种（*Cl）对丙烯双键亲电进攻实现环氧化反应的新机制。
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