二氧化碳的化學轉化為緩解因化石燃料過度消耗而引發的全球變暖提供了可能。銅被視為催化二氧化碳轉化的最有力競爭者之一,但是如何精確調控其表面狀態及周邊化學環境依舊是一項艱巨挑戰。有鑒于此,中國科學院長春應用化學研究所宋術巖研究員、汪嘯研究員、燕山大學王靜教授等報道一種高效催化劑,該催化劑利用二氧化鈰(CeO2)和純硅沸石(S1)共同活化銅物種。
本文要點:
(1)
在二氧化碳制甲醇(CTM)轉化過程中,CuCe/S1催化劑的甲醇時空產率(STYMeOH)達到 87.18 g kgCu-1 h-1,與 Cu/CeO2催化劑相比提高了六倍。
機理研究表明,S1是穩定小尺寸CeO2的關鍵作用,顯著增強Cu和CeO2之間的協同相互作用。
構筑的界面具有豐富的氧空位和高含量Cu+,顯著增強了CO2的吸附,抑制生成CO。
(2)
這項研究和發現為可預見的二氧化碳制甲醇的催化劑未來升級以及性能的提升指明了具有前景的道路和新方向。
參考文獻
Jing Xu, Ke Wang, Meng Zhao, Rui Zhang, Li Liu, Xiao Wang, Jing Wang, Shuyan Song, Hongjie Zhang, Boosting CO2 Hydrogenation by Synergistic Incorporation of Pure Slica Silicalite-1 Zeolite and CeO2 into Cu Catalysts, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202423438
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202423438