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中國科學院研究人員發表二氧化碳催化轉化綜述文章

來源:中國科學報

日,中國科學院大連化學物理研究所研究員孫劍、葛慶杰,副研究員位健團隊發表了二氧化碳(CO2)催化轉化綜述文章,系統介紹了CO2催化加氫合成不飽和重質烴的研究現狀與發展前景。該綜述發表在Chemical Society Reviews上,并被編輯邀請作為下一期封面文章予以重點推介。

不飽和重質烴是指含有4個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化工原料。目前不飽和重質烴的生產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環境不友好。為應對CO2等溫室氣體引起的氣候變化問題,特別是當前全球碳達峰、碳中和背景下,CO2高效催化轉化利用已成為年來催化領域的研究熱點。以CO2為碳源與可再生能源制取的“綠氫”,通過催化加氫合成α—烯烴、芳烴等高附加值化學品,為實現“雙碳”目標提供新策略,對于推動能源變革和綠色低碳發展具有重要意義。

相比于短碳鏈化學品,不飽和重質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烴更具吸引力和挑戰。開發高效穩定的催化劑,精準控制C—O鍵活化和C—C鍵偶聯,是實現這一過程的關鍵。年來,該領域高效催化劑的研發快速發展。

該綜述圍繞上述過程,全面介紹了CO2加氫通過直接和間接兩種不同路徑合成α—烯烴和芳烴的研究進展,系統論述了催化劑的理設計與制備、多活位點的親密效應、催化劑的穩定與失活、反應機理以及反應器設計等問題,總結了目前不同CO2轉化路線的優勢和發展現狀,展望了未來發展先進催化劑面臨的挑戰及其潛在的應用前景,以及下一代CO2加氫技術在未來實現碳中和的機遇。

標簽: 中國科學院 二氧化碳 催化轉化 綠色低碳

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