我太阳集团城娱8722官网李聪明教授团队J. Catal.：揭示碱性位点在二氧化碳加氢制甲酸反应中的作用
发布日期：2024-02-22 浏览量：次
近日，李聪明教授科研团队系统研究了碱性位点强度对CO2加氢制甲酸反应性能的影响。该成果发表于国际知名学术期刊《Journal of Catalysis》。
CO2加氢制甲酸是一个原子经济性反应，生成的甲酸不仅是重要的化工原料，而且是理想的液态储氢材料。在CO2加氢制甲酸反应中，小分子的吸附与活化对甲酸盐收率及选择性至关重要。通常来讲，中碱性位点吸附的CO2更容易生成COOH*，弱碱性位点吸附的CO2更容易生成HCOO*中间体。然而，不同强度的碱性位点之间的协同作用却鲜有研究。
该工作以Ni/MgaAlOx催化剂为例，通过改变Mg/Al比例，调控催化剂表面碱性位点性质，详细研究碱性位点性质对催化性能的影响。表征以及反应评价结果表明，一定比例的弱碱性位点和中碱性位点协同催化CO2加氢制甲酸，中碱性位点能确保基础的反应活性，而适量的弱碱性位点则能够有效拉动反应的进行。其中甲酸盐的最高收率达到了41.0%，反应速率达到了518.4 mg·gcat-1·h-1。本工作对如何进一步优化或调控催化剂表面碱性位点性质，合理设计和优化所需催化剂提供了借鉴。同时，启发我们应对小分子吸附与活化等方面进行深入思考与研究。
相关研究成果以《Unraveling the role of basic sites in the hydrogenation of CO2 to formic acid over Ni-based catalysts》为题发表在知名学术期刊《Journal of Catalysis》。
我校为论文第一完成单位，论文第一作者为硕士研究生王奕轩，通讯作者为李聪明教授。该研究得到了国家自然科学基金、山西省重点研发计划和山西省自然科学基金等科研经费支持。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcat.2024.115357