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    我所應邀發表二氧化碳加氫制碳一產物選擇性調控的綜述

    近日,我所催化基礎國家重點實驗室能源與環境小分子催化研究中心(509組群)鄧德會研究員團隊應邀發表了關于二氧化碳(CO2)加氫制碳一(C1)產物選擇性調控的綜述文章。該綜述系統介紹了CO2加氫制C1產物的研究進展,并對CO2加氫的選擇性調控策略、存在的挑戰和未來發展方向作了前瞻性的展望。

    利用基于可再生能源的綠色氫氣(H2)與CO2反應制備高附加值化學品或燃料被認為是實現碳減排和CO2資源化利用的有效策略之一。高選擇性CO2加氫對降低分離和循環成本、提高生產效率具有重要意義。然而,由于復雜的反應網絡和催化劑表面多種活性位點的共存,CO2加氫選擇性調控仍存在挑戰。

    鄧德會團隊長期致力于能源與環境小分子的催化轉化研究,取得了系列研究進展(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,該團隊與合作者在《自然-催化》(Nature Catalysis)上報道了富含硫空位的二維硫化鉬催化劑,可實現低溫、高效、長壽命的CO2加氫制甲醇。與傳統催化劑體系相比,該催化劑可在低溫甚至室溫下實現CO2的高效轉化,為實現低能耗、高效率的CO2轉化利用開辟了新途徑?;诖?,該團隊與西南化工研究設計院有限公司合作,推進“二氧化碳低溫轉化”的中試放大技術。

    在前期工作基礎上,該團隊針對C1產物(如CH3OH、COCH4)的合成,應邀撰寫了CO2加氫選擇性調控的綜述,該綜述系統介紹了不同催化劑體系的發展歷程,重點闡述了活性金屬組分、金屬分散度、載體以及助劑等因素對CO2加氫選擇性的調控規律,并討論了CO2加氫領域面臨的關鍵挑戰,展望了該研究領域的發展方向和未來機遇。

    相關文章以“Selectivity control in CO2 hydrogenation to one-carbon products”為題,于近日應邀發表在《化學》(Chem)上。上述工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院B類先導專項“功能納米系統的精準構筑原理與測量”等項目的資助。(文/圖 胡景庭、蔡亞豐)

    文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.02.017

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