近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國家重點實驗室能源與環(huán)境小分子催化研究中心研究員鄧德會團隊?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)物的研究進展，并對CO2加氫的選擇性調(diào)控策略、存在的挑戰(zhàn)和未來發(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的共存，CO2加氫選擇性調(diào)控仍存在挑戰(zhàn)。

鄧德會團隊長期致力于能源與環(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(xiàn)低溫、高效、長壽命的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現(xiàn)CO2的高效轉(zhuǎn)化，為實現(xiàn)低能耗、高效率的CO2轉(zhuǎn)化利用開辟了新途徑。基于此，該團隊與西南化工研究設(shè)計院有限公司合作，推進“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，該團隊針對C1產(chǎn)物（如CH3OH、CO和CH4）的合成，應(yīng)邀撰寫了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(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)展方向和未來機遇。

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。上述工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院B類先導(dǎo)專項“功能納米系統(tǒng)的精準(zhǔn)構(gòu)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