乙烯作为重要的化工原料，通常通过高温裂解石油烃来获得。然而，在这个过程中，会不可避免产生乙炔副产物。这些残留的乙炔杂质会毒害用于乙烯聚合的催化剂，并影响聚合产品的质量。因此，去除乙炔杂质至关重要。在乙烯纯化的各种方法中，乙炔选择性半氢化为乙烯是理想方案。然而，传统的热催化半加氢过程需要高温、高压以及氢气输入，这可能导致热失控和过度加氢等问题。此外，主要使用Pd基贵金属催化剂也会增加热催化半加氢路线的成本。近几年来，电化学乙炔还原反应因使用水作为质子源，可以在室温常压下实现乙炔半加氢，因此备受关注。

目前，Cu基材料是电化学乙炔还原反应的主要催化剂，受到较多的关注，但对于电化学过程中的碳碳偶联副反应的研究尚不充分，使得Cu基催化剂无法高效抑制乙炔的碳碳偶联反应，这不仅导致碳四烯烃的生成，阻碍了目标产物乙烯选择性的提高，而且容易造成更高碳数的液态烯烃的生成，可能堵塞电极界面和气体扩散通道，从而阻碍乙炔组分从气相向电催化活性位点的传质，因此限制了这一方法的应用前景。

最近，中国科学院理化技术研究所张铁锐研究员团队在前期研究基础上（Nat. Catal., 2021, 4, 565），进一步研究发现：将第二金属Cd引入Cu基催化剂后，不仅表现出更高的乙炔还原活性，而且显著抑制了碳碳偶联反应。

在−0.5 V（相对于可逆氢电极）、5 vol.%的乙炔气氛下，Cd修饰的Cu催化剂显示出142.24 μmol g⁻¹ s⁻¹的乙烯产率和98.38%的乙烯法拉第效率，显著高于无修饰的Cu纳米颗粒催化剂（乙烯产率为99.77 μmol g⁻¹ s⁻¹，法拉第效率为93.67%）。更为重要的是，在Cd修饰的Cu催化剂中碳碳偶联反应被显著抑制，偶联代表性产物1,3-丁二烯的法拉第效率低至0.06%，比无修饰的Cu纳米颗粒催化剂（3.20%）低50多倍。使用Cd修饰的Cu催化剂在富乙烯气氛中进行连续电解，在反应的12小时内实现了最高99.45%的乙炔转化率和99.99%的乙烯选择性。

理论计算表明，Cd的引入优化了Cu的电子结构，促进了水的解离，但不利于析氢反应，从而使得Cu表面具有更多可用的H*进行乙炔加氢，而不会由于H*不足发生乙炔的偶联。同时，Cd金属显著提高了相邻Cu表面上碳碳偶联反应的能垒。

该研究通过Cd修饰的Cu基催化剂，弥补了电化学乙炔还原反应中碳碳偶联副反应这一关键短板，实现了对副反应（包括析氢反应和过度加氢反应）全面且显著的抑制，并提升了乙炔的加氢效率。该研究不仅提供了一种高效的乙炔电催化加氢催化剂，也为深入理解并抑制碳碳偶联副反应的潜在机制提供了新的视角。