Nature子刊:优异的2D-Mo2C用于高效稳定CO2加氢

Nature子刊:优异的2D-Mo2C用于高效稳定CO2加氢
早期的过渡金属碳化物是CO2加氢的有前途的催化剂。苏黎世联邦理工学院Christoph R. MüllerAlexey Fedorov等报道了一种由MXene家族Mo2CTx制备的多层2D-Mo2C催化剂,并且Mo2CTx表面上的终止Tx基团(O、OH和F)的还原去除,避免了2D-Mo2C转变为3D-Mo2C。
Nature子刊:优异的2D-Mo2C用于高效稳定CO2加氢
在CO2氢化条件下,多层Mo2CTx和2D-Mo2C催化剂的活性和产物选择性(CO、CH4、C2-C5烷烃、甲醇和二甲醚)可以通过H2处理控制表面终止基团的覆盖度来调节。
通过在纯H2中在500 °C下合成无Tx、Mo封端的2D-Mo2C。与β-Mo2C和Cu-ZnO-Al2O3相比,2D-Mo2C对于RWGS反应更具活性。另外,在430 °C下,2D-Mo2C催化剂的CO生成活性比β-Mo2C对照催化剂高6倍,且在100 h范围内没有失活。
Nature子刊:优异的2D-Mo2C用于高效稳定CO2加氢
由于2D-Mo2C表面的Mo终止基团,其CO化学吸附能力比β-Mo2C高约八倍。导致2D-Mo2C在CO2加氢为CO中的活性增加。2D-Mo2C对于CO2离解具有高度活性,也可用于CO2-H2氧化还原循环。
总的来说,所得结果表明2D-Mo2C是一种很有前途的CO2加氢催化剂,具有优异的催化活性和稳定性。
Two-dimensional molybdenum carbide 2D-Mo2C as a superior catalyst for CO2 hydrogenation. Nature Communications, 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-25784-0

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