有效转化二氧化碳对于缓解能源危机、实现碳中和具有重要的战略意义。一种有前景的转化方法是使用基于可再生能源的“绿色氢”源将二氧化碳加氢成甲醇。

 

用于该反应的传统金属氧化物催化剂通常需要较高的温度(>300 oC)，稳定杏耀这往往会促进不需要的反向水气转换(RWGS)副反应，从而产生大量的CO作为副产物。

 

过渡金属组分的引入可以促进H2的活化，从而降低反应温度，但这也容易使CO2过度加氢成CH4，导致甲醇选择性降低。传统金属/金属氧化物催化剂的低温CO2加氢制甲醇性能的进一步提高受到其活性和选择性之间的权衡的严重限制。

 

最近,一群由邓教授Dehui从大连化学物理研究所(DICP)中国科学院(CAS),与厦门大学的王教授你们合作,首次实现了低温高效加氢的二氧化碳甲醇,与长期工作生活在硫vacancy-rich一些层次化的二硫化钼、以及非常高的活性和选择性的商业铜/氧化锌/氧化铝催化剂。

 

他们的研究成果发表在《自然催化》杂志上，为低能耗、高效率地转化二氧化碳开辟了一条新途径。

 

他们发现富含硫空位的少层状MoS2在低温甚至室温下都能同时激活和分解CO2和H2，从而促进CO2低温加氢生成高活性和选择性的甲醇。

 

此外，他们发现RWGS反应和甲醇过度加氢制CH4被有效地抑制。在180℃下， 杏耀娱乐防劫持教学，甲醇选择性为94.3%，CO2转化率为12.5%;这一结果优于用商业用Cu/ZnO/Al2O3催化剂和已有报道的催化剂所得到的结果。

 

在二硫化钼催化剂的作用下，活性和选择性稳定维持了3000小时以上，杏耀使其成为有前景的工业应用候选材料。原位表征和理论计算表明，二硫化钼上的面内硫空位是催化高选择性CO2加氢制甲醇的活性中心。

 

“这项工作揭示了催化二维材料平面空位的潜力，并为开发用于CO2加氢的新型催化剂提供了一种新策略。”邓教授说。