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近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会团队应邀发表了关于二氧化碳(CO2)加氢制碳一(C1)产物选择性调控的综述文章。该综述系统介绍了CO2加氢制C1产物的研究进展,并对CO2加氢的选择性调控策略、存在的挑战和未来发展方向作了前瞻性的展望。

大连化物所应邀发表二氧化碳加氢制碳一产物选择性调控的综述

利用基于可再生能源的绿色氢气(H2)与CO2反应制备高附加值化学品或燃料被认为是实现碳减排和CO2资源化利用的有效策略之一。高选择性CO2加氢对降低分离和循环成本、提高生产效率具有重要意义。然而,由于复杂的反应网络和催化剂表面多种活性位点的共存,CO2加氢选择性调控仍存在挑战。

邓德会团队长期致力于能源与环境小分子的催化转化研究,取得了系列研究进展(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,该团队与合作者在《自然-催化》(Nature Catalysis)上报道了富含硫空位的二维硫化钼催化剂,可实现低温、高效、长寿命的CO2加氢制甲醇。与传统催化剂体系相比,该催化剂可在低温甚至室温下实现CO2的高效转化,为实现低能耗、高效率的CO2转化利用开辟了新途径。基于此,该团队与西南化工研究设计院有限公司合作,推进“二氧化碳低温转化”的中试放大技术。

在前期工作基础上,该团队针对C1产物(如CH3OH、CO和CH4)的合成,应邀撰写了CO2加氢选择性调控的综述,该综述系统介绍了不同催化剂体系的发展历程,重点阐述了活性金属组分、金属分散度、载体以及助剂等因素对CO2加氢选择性的调控规律,并讨论了CO2加氢领域面临的关键挑战,展望了该研究领域的发展方向和未来机遇。

相关文章以“Selectivity control in CO2 hydrogenation to one-carbon products”为题,于近日应邀发表在《化学》(Chem)上。上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院B类先导专项“功能纳米系统的精准构筑原理与测量”等项目的资助。(文/图 胡景庭、蔡亚丰)

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.02.017

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