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中國(guó)科學(xué)院研究人員發(fā)表二氧化碳催化轉(zhuǎn)化綜述文章

來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)

日,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員孫劍、葛慶杰,副研究員位健團(tuán)隊(duì)發(fā)表了二氧化碳(CO2)催化轉(zhuǎn)化綜述文章,系統(tǒng)介紹了CO2催化加氫合成不飽和重質(zhì)烴的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景。該綜述發(fā)表在Chemical Society Reviews上,并被編輯邀請(qǐng)作為下一期封面文章予以重點(diǎn)推介。

不飽和重質(zhì)烴是指含有4個(gè)以上碳原子和不飽和碳碳鍵的烴類化合物,例如α—烯烴、芳烴等,是用途非常廣泛的重要有機(jī)化工原料。目前不飽和重質(zhì)烴的生產(chǎn)主要依賴于不可再生的化石資源,其制備工藝往往能耗較高且對(duì)環(huán)境不友好。為應(yīng)對(duì)CO2等溫室氣體引起的氣候變化問(wèn)題,特別是當(dāng)前全球碳達(dá)峰、碳中和背景下,CO2高效催化轉(zhuǎn)化利用已成為年來(lái)催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。以CO2為碳源與可再生能源制取的“綠氫”,通過(guò)催化加氫合成α—烯烴、芳烴等高附加值化學(xué)品,為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供新策略,對(duì)于推動(dòng)能源變革和綠色低碳發(fā)展具有重要意義。

相比于短碳鏈化學(xué)品,不飽和重質(zhì)烴具有更高的附加值和能量密度。因此,CO2加氫合成不飽和重質(zhì)烴更具吸引力和挑戰(zhàn)。開(kāi)發(fā)高效穩(wěn)定的催化劑,精準(zhǔn)控制C—O鍵活化和C—C鍵偶聯(lián),是實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的關(guān)鍵。年來(lái),該領(lǐng)域高效催化劑的研發(fā)快速發(fā)展。

該綜述圍繞上述過(guò)程,全面介紹了CO2加氫通過(guò)直接和間接兩種不同路徑合成α—烯烴和芳烴的研究進(jìn)展,系統(tǒng)論述了催化劑的理設(shè)計(jì)與制備、多活位點(diǎn)的親密效應(yīng)、催化劑的穩(wěn)定與失活、反應(yīng)機(jī)理以及反應(yīng)器設(shè)計(jì)等問(wèn)題,總結(jié)了目前不同CO2轉(zhuǎn)化路線的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展現(xiàn)狀,展望了未來(lái)發(fā)展先進(jìn)催化劑面臨的挑戰(zhàn)及其潛在的應(yīng)用前景,以及下一代CO2加氫技術(shù)在未來(lái)實(shí)現(xiàn)碳中和的機(jī)遇。

標(biāo)簽: 中國(guó)科學(xué)院 二氧化碳 催化轉(zhuǎn)化 綠色低碳

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