我所应邀发表二氧化碳加氢制碳一产物选择性调控的综述

近日,我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(509组群)邓德会研究员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。

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.2024Nat. Catal.2023Nat. Catal.2023Nat. Synth.2023Nat. Commun.2023Angew. Chem. Int. Ed.2023Nat. Catal.2021Nat. Commun.2021Nat. Commun.2021Nat. Commun.2020Nat. 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CH3OHCOCH4)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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