新型催化剂实现二氧化碳高效转化

4月23日,中国科学院大连化物所研究员邓德会团队与厦门大学传授王野团队相助,在CO2催化加氢制甲醇研究中,首次操作富含硫空位的少层二硫化钼(MoS2)催化剂,实现了低温、高效、长命命催化CO2加氢制甲醇。

该研究历时近6年,其MoS2催化剂的活性与选择性均显著优于金属氧化物催化剂,显示出优异的不变性,为实现低能耗、高效率的CO2转化操作开发了新途径。相关研究成就已颁发在《自然·催化》上,水泥标准,并以“差异寻常的空位催化”为题,刊发了专家评述文章,对该项研究给以高度评价。

基于可再生能源的绿氢(H2)回响制备甲醇是CO2变废为宝的重要途径之一。凡是,传统的金属氧化物催化剂需要300摄氏度以上的回响温度,同时常陪伴严重的逆水煤气调动回响,导致大量副产品——一氧化碳发生。

“在金属氧化物催化剂中引入过渡金属组分可以促进H2的活化从而低落回响温度,但容易导致CO2太过加氢发生甲烷,从而低落方针产品甲醇的选择性。”大连化物所科研人员说,CO2低温高效加氢制甲醇急需寻求新的催化剂体系。

值得一提的是,在尝试室小试中,CO2在180摄氏度下的单程转化率可达12.5%,甲醇选择性高达94.3%,显著优于此前报道的金属和金属氧化物等传统催化剂,其机能也能不变维持3000小时而未见衰减,表示出优异的家产应用潜力。

德国卡尔斯鲁厄理工学院传授Felix Studt暗示,CO2高效转化操作是实现碳达峰、碳中和的重要一环,该研究展现了二维MoS2的硫空位在催化回响中的应用潜力,为开拓CO2加氢新型催化剂提供了新思路,有望为二氧化碳加氢制甲醇的家产应用带来庞大的效率晋升。

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