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华东师范大学在二氧化碳加氢合成甲醇研究方面取得重要进展
作者:官方
来源:中国科学报
所属栏目:团队报道
发布时间:2021-08-20 14:09
[ 导读 ]近日，华东师范大学化学与分子工程学院、上海市绿色化学与化工绿色重点实验室路勇教授课题组研发出一种优异的二氧化碳直接加氢制...
近日，华东师范大学化学与分子工程学院、上海市绿色化学与化工绿色重点实验室路勇教授课题组研发出一种优异的二氧化碳直接加氢制甲醇催化剂。相关成果发表在《科学进展》上。
二氧化碳是地球大气的重要组成部分。二氧化碳的捕集和高效转化利用对于化解全球环境生态危机、助力我国实现“碳达峰、碳中和”目标具有重要意义。在多相热催化领域，随着光伏、风电等可再生能源水电解技术的成熟，通过催化加氢将二氧化碳转化为甲醇，是大规模利用二氧化碳的有效途径。
陆勇课题组通过理论计算预测，InNi3C0.5金属间化合物是二氧化碳加氢制甲醇的潜在催化剂，但催化活性有待加强。为此，研究人员通过定制 InNi3C0.5 金属间化合物的纳米负载与电子金属载体之间的相互作用，开发了一种新型高效催化剂，用于二氧化碳直接加氢合成甲醇，具有高转化率和目标产物甲醇的选择。它具有性能高、反应稳定性好、抗硫中毒性能好、成本低、制备简单、易于规模化生产等诸多优点，具有广阔的工业应用前景。尤其是在InNi3C0.5/Fe3O4催化剂上，二氧化碳的单程转化率可达25%以上，甲醇的选择性可达90%以上，甲烷的选择性小于0.1%；甲醇单程时空产率（每小时每克催化剂产生的甲醇量）高达2.62 gMeOH gcat-1 h-1，是同类研究中综合性最好的结果。
“利用可再生能源制成的绿色氢减少二氧化碳生产甲醇意义重大，是我国实现碳中和的重要途径之一。”路勇表示，这项研究为高效负载金属催化剂的裁剪设计提供了新思路，这一想法也为二氧化碳的工业转化和应用提供了核心技术基础。
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