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華東師范大學在二氧化碳加氫合成甲醇研究方面取得重要進展
作者:官方
來源:中國科學報
所屬欄目:團隊報道
發布時間:2021-08-20 14:09
[ 導讀 ]近日，華東師范大學化學與分子工程學院、上海市綠色化學與化工綠色重點實驗室路勇教授課題組研發出一種優異的二氧化碳直接加氫制...
近日，華東師范大學化學與分子工程學院、上海市綠色化學與化工綠色重點實驗室路勇教授課題組研發出一種優異的二氧化碳直接加氫制甲醇催化劑。相關成果發表在《科學進展》上。
二氧化碳是地球大氣的重要組成部分。二氧化碳的捕集和高效轉化利用對于化解全球環境生態危機、助力我國實現“碳達峰、碳中和”目標具有重要意義。在多相熱催化領域，隨著光伏、風電等可再生能源水電解技術的成熟，通過催化加氫將二氧化碳轉化為甲醇，是大規模利用二氧化碳的有效途徑。
陸勇課題組通過理論計算預測，InNi3C0.5金屬間化合物是二氧化碳加氫制甲醇的潛在催化劑，但催化活性有待加強。為此，研究人員通過定制 InNi3C0.5 金屬間化合物的納米負載與電子金屬載體之間的相互作用，開發了一種新型高效催化劑，用于二氧化碳直接加氫合成甲醇，具有高轉化率和目標產物甲醇的選擇。它具有性能高、反應穩定性好、抗硫中毒性能好、成本低、制備簡單、易于規模化生產等諸多優點，具有廣闊的工業應用前景。尤其是在InNi3C0.5/Fe3O4催化劑上，二氧化碳的單程轉化率可達25%以上，甲醇的選擇性可達90%以上，甲烷的選擇性小于0.1%；甲醇單程時空產率（每小時每克催化劑產生的甲醇量）高達2.62 gMeOH gcat-1 h-1，是同類研究中綜合性最好的結果。
“利用可再生能源制成的綠色氫減少二氧化碳生產甲醇意義重大，是我國實現碳中和的重要途徑之一。”路勇表示，這項研究為高效負載金屬催化劑的裁剪設計提供了新思路，這一想法也為二氧化碳的工業轉化和應用提供了核心技術基礎。
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