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

2021-08-24 13:42:28 來源：中國科學(xué)報

近日，中國科學(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環(huán)境不友好。為應(yīng)對CO2等溫室氣體引起的氣候變化問題，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)化利用已成為近年來催化領(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，對于推動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)性。開發(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)這一過程的關(guān)鍵。近年來，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(jìn)展，系統(tǒng)論述了催化劑的理性設(shè)計(jì)與制備、多活性位點(diǎn)的親密性效應(yīng)、催化劑的穩(wěn)定性與失活、反應(yīng)機(jī)理以及反應(yīng)器設(shè)計(jì)等問題，總結(jié)了目前不同CO2轉(zhuǎn)化路線的優(yōu)勢和發(fā)展現(xiàn)狀，展望了未來發(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)在未來實(shí)現(xiàn)碳中和的機(jī)遇。

標(biāo)簽：中國科學(xué)院二氧化碳催化轉(zhuǎn)化綠色低碳