我所提出Na-S协同改性铁催化剂用于CO2加氢制高碳醇

  近日,我所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组(DNL19T3)孙剑研究员、葛庆杰研究员团队在CO2加氢合成高附加值化学品研究方面取得新进展,利用Na-S协同改性铁催化剂,实现了CO2催化加氢直接合成高碳醇。

  高碳醇(C2+OH)是合成精细化学品的重要原料,目前主要通过石油化工路线获得,该路线能耗较高且环境不友好。在当前碳达峰碳中和的国家战略背景下,以CO2为碳源,通过催化加氢直接合成高碳醇,对满足能源需求具有重要意义。铁基催化剂因其在逆水气变换及费托合成反应中的催化活性被广泛用于CO2加氢转化研究中,但其较强的CO解离能力使单金属铁催化剂通常难以作为催化高碳醇合成的有效催化剂。

  本工作提出了一种Na-S协同改性的铁催化剂,可在较为温和的反应条件下实现与FeCu、FeRh等复合金属催化剂相当的高碳醇收率。Na和S对Fe位点电子性质的作用与耦合,使得在单一金属相上实现了CO解离与非解离吸附能力的匹配,为高碳醇合成催化剂的设计提供了新思路。

  相关成果以“Monometallic Iron Catalysts with Synergistic Na and S for Higher Alcohols Synthesis via CO2 Hydrogenation”为题,于近日发表在《应用催化B:环境》(Appl. Catal. B: Environ.)上。该工作的第一作者是我所2018级DNL19T3的博士研究生姚如伟。该工作得到国家自然基金、中国科学院A类先导专项“变革性洁净能源关键技术与示范”、兴辽英才青年拔尖人才等项目的支持。(文/图 姚如伟)

  文章链接:https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120556

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