近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室能源與環(huán)境小分子催化研究中心研究員鄧德會(huì)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀發(fā)表了關(guān)于二氧化碳（CO2）加氫制碳一（C1）產(chǎn)物選擇性調(diào)控的綜述文章。該綜述系統(tǒng)介紹了CO2加氫制C1產(chǎn)物的研究進(jìn)展，并對(duì)CO2加氫的選擇性調(diào)控策略、存在的挑戰(zhàn)和未來(lái)發(fā)展方向作了前瞻性的展望。
大連化物所應(yīng)邀發(fā)表二氧化碳加氫制碳一產(chǎn)物選擇性調(diào)控的綜述
利用基于可再生能源的綠色氫氣（H2）與CO2反應(yīng)制備高附加值化學(xué)品或燃料被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)碳減排和CO2資源化利用的有效策略之一。高選擇性CO2加氫對(duì)降低分離和循環(huán)成本、提高生產(chǎn)效率具有重要意義。然而，由于復(fù)雜的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和催化劑表面多種活性位點(diǎn)的共存，CO2加氫選擇性調(diào)控仍存在挑戰(zhàn)。
鄧德會(huì)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于能源與環(huán)境小分子的催化轉(zhuǎn)化研究，取得了系列研究進(jìn)展（J. Am. Chem. Soc.，2024；Nat. Catal.，2023；Nat. Catal.，2023；Nat. Synth.，2023；Nat. Commun.，2023；Angew. Chem. Int. Ed.，2023；Nat. Catal.，2021；Nat. Commun.，2021；Nat. Commun.，2021；Nat. Commun.，2020；Nat. Nanotechnol.，2016）。2021年，該團(tuán)隊(duì)與合作者在《自然-催化》（Nature Catalysis）上報(bào)道了富含硫空位的二維硫化鉬催化劑，可實(shí)現(xiàn)低溫、高效、長(zhǎng)壽命的CO2加氫制甲醇。與傳統(tǒng)催化劑體系相比，該催化劑可在低溫甚至室溫下實(shí)現(xiàn)CO2的高效轉(zhuǎn)化，為實(shí)現(xiàn)低能耗、高效率的CO2轉(zhuǎn)化利用開(kāi)辟了新途徑?；诖?，該團(tuán)隊(duì)與西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司合作，推進(jìn)“二氧化碳低溫轉(zhuǎn)化”的中試放大技術(shù)。
在前期工作基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)針對(duì)C1產(chǎn)物（如CH3OH、CO和CH4）的合成，應(yīng)邀撰寫(xiě)了CO2加氫選擇性調(diào)控的綜述，該綜述系統(tǒng)介紹了不同催化劑體系的發(fā)展歷程，重點(diǎn)闡述了活性金屬組分、金屬分散度、載體以及助劑等因素對(duì)CO2加氫選擇性的調(diào)控規(guī)律，并討論了CO2加氫領(lǐng)域面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，展望了該研究領(lǐng)域的發(fā)展方向和未來(lái)機(jī)遇。
相關(guān)文章以“Selectivity control in CO2 hydrogenation to one-carbon products”為題，于近日應(yīng)邀發(fā)表在《化學(xué)》（Chem）上。上述工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院B類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)“功能納米系統(tǒng)的精準(zhǔn)構(gòu)筑原理與測(cè)量”等項(xiàng)目的資助。（文/圖 胡景庭、蔡亞豐）
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.02.017
