乙二醇是合成聚酯类化合物的重要单体,在我们衣食住行方面都发挥着重要作用。目前工业上乙二醇主要是由石油衍生的乙烯经环氧化到环氧乙烷,再水解而成。同时也开发了以非石油碳资源为基础的合成路线,如草酸二甲酯的氢解、甲醛的羰基化、酯化加氢等。然而,这些都是多步骤的过程,高耗能的过程。开发利用C1原料直接合成C2化合物的新方法将具有很大的吸引力。因此我们以可再生能源电能为基础,以C1分子甲醛为原料,研究通过电催化手段实现甲醛C-C偶联制乙二醇的过程。我们摆脱传统的电催化甲醛制乙二醇反应中所用的石墨电极,首次将更加价廉易得、便于修饰的碳纤维纸作为工作电极用于该反应体系,通过以碳纤维纸为基底,对其进一步改性,解决电极在反应中的失活问题,以实现高效稳定的电化学过程。基于对反应过程的理性认识,我们发现反应过程中严重的析氢竞争反应是导致电极失活的主要原因。进一步,我们尝试采用浸渍法在碳纤维纸表面沉积PF,对电极进行疏水改性,发现经过疏水改性后的碳纤维纸在反应过程中充分抑制了产氢反应的发生,电极的稳定性和乙二醇的选择性都得到了显著的提高。进一步我们通过调节PF在碳纤维纸表面的沉积量,成功调控了电极表面的疏水性,并结合反应性能结果和HER性能测试进一步探究了表面疏水性、电极产氢能力以及电极稳定性三者之间的关系。为了改进经PF疏水改性后的电极导电性低的问题,我们通过向PF乳液中加入一定比例的石墨粉,尝试在碳纤维纸表面构建疏水碳层,在保证电极表面疏水性的同时增强电极的导电性以实现更高的乙二醇收率。进一步地,对疏水碳层中C/PF的比例,以及疏水碳层修饰碳电极的工艺进行了探究,确定了采用刮涂法在碳纤维纸表面修饰疏水碳层,其中疏水碳层中C/PF的质量比为1/10。最终所制备出的电极表面被疏水碳层均匀覆盖,同时具有强疏水性,接触角达到了140°,在反应中表现出优异的性能。同时,我们在两种经修饰的碳电极基础上对反应条件进行了深入的探究,完善了反应体系,并且在最优异的反应条件下,获得了高收率的乙二醇,反应10h内保持乙二醇的法拉第效率在75%,实现了37%的乙二醇收率,是目前为止最优异的性能。