記者近日從中科大獲悉,該校曾杰教授課題組對鈷基催化劑在二氧化碳加氫反應中的活性物相研究取得重要進展,他們將氮原子引入到鈷催化劑中,構筑出氮化鈷催化劑,大幅提高了催化效率。成果10月9日在線發表在著名期刊《自然·能源》上。
二氧化碳加氫反應是低碳化學中的重要反應,一方面可以合成化工原料,緩解二氧化碳的排放壓力;另一方面可以合成甲醇,實現氫資源的儲存和利用。由于二氧化碳的化學惰性,二氧化碳加氫反應需要在高溫高壓條件下實現,轉化工藝中存在能耗過大的問題。在過去幾十年里,人們開發出一系列不同策略,以提高非貴金屬催化劑對二氧化碳加氫反應的活性。
研究人員將氮原子引入到鈷催化劑中,形成氮化鈷催化劑。在二氧化碳加氫催化中,氮化鈷催化劑在32個大氣壓和150攝氏度的條件下,轉換頻率為同等條件下鈷催化劑的64倍。該研究為優化非貴金屬催化劑對二氧化碳加氫反應的活性提供了一種簡單有效的方式,為今后尋找更廉價、高效的二氧化碳加氫催化劑提供了新思路。