國際首次!二氧化碳一步轉(zhuǎn)化

發(fā)布時(shí)間:2023-05-17 16:31:55  |  來源:科技日?qǐng)?bào)  


(資料圖片僅供參考)

記者 16 日從江南大學(xué)獲悉,該?;瘜W(xué)與材料工程學(xué)院劉小浩教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用結(jié)構(gòu)封裝法,構(gòu)筑了納米 " 蓄水 " 膜反應(yīng)器,在國際上首次實(shí)現(xiàn)了二氧化碳在溫和條件下一步近 100% 轉(zhuǎn)化為乙醇。相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國化學(xué)會(huì) · 催化》。

江南大學(xué)供圖

近年來,科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)了多種途徑將二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙醇,比如光催化、電催化以及間歇釜熱催化。相較于上述技術(shù)途徑,在連續(xù)流固定床反應(yīng)器中,由于便捷的物質(zhì)流和能量流管理,更容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。但目前的技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)可控精準(zhǔn)增碳定向生成乙醇,易產(chǎn)生大量低價(jià)值的副產(chǎn)物。

江南大學(xué)供圖

該科研團(tuán)隊(duì)構(gòu)筑的納米 " 蓄水 " 膜反應(yīng)器,合成的催化劑結(jié)構(gòu)類似于一個(gè)膠囊,內(nèi)部封裝了二氧化鈰載體分散的雙鈀催化劑。劉小浩介紹,膠囊的殼層具有高選擇性,疏水修飾后,保證內(nèi)部生成的水富集而產(chǎn)物乙醇可以溢出。其中的水環(huán)境可以穩(wěn)定雙鈀活性位點(diǎn),該催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)溫和條件下(3MPa,240 ℃)二氧化碳近 100% 選擇性高效穩(wěn)定轉(zhuǎn)化為乙醇。值得一提的是,這項(xiàng)研究構(gòu)筑的雙鈀活性位點(diǎn)具有獨(dú)特的幾何和電子結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)二氧化碳加氫定向生成單一高價(jià)值產(chǎn)物乙醇。

" 催化劑合成工藝和催化反應(yīng)路線簡(jiǎn)單,有大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用前景。" 劉小浩表示。

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