中科院孙剑Appl. Catal. B.: 具有Na和S协同的单金属铁催化剂用于CO2还原为醇

2023年10月13日下午3:45 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 9

将CO₂直接还原为醇极具吸引力和挑战性，Fe催化剂因为其非离解CO活化能力较差，导致CO₂还原催化能力差，需要与其他金属(如 Rh、Pd、Cu等)结合才能提升其催化性能。

中国科学院孙剑团队报道了一种与Na和S共改性的铁催化剂(FeNaS-0.6)，用于高效CO₂还原。

Na和S的协同作用使单金属铁催化剂能够同时提供合成高级醇所需的分子吸附的CO和烷基物质。Na修饰有助于CO解离，S以硫酸盐(SO₄^2-)的形式存在，其吸电子作用可以将周围进行CO解离的Fe位点转变为非解离CO吸附位点。

DFT理论计算证实，由于能垒降低，Na和S共改性的铁催化剂非常有利于醇的形成。

FeNaS-0.6催化剂对醇的选择性达到16.1%，CO₂转化率为32.0%，总醇中C₂₊OH的比例超过98%。另外，FeNaS-0.6对醇实现了80.5 mg g_cat^-1 h^-1的时空产率(STY)，其中C₂₊OH的时空产率(STY)达到78.5 mg g_cat^-1 h^-1。

Monometallic iron catalysts with synergistic Na and S for higher alcohols synthesis via CO₂ hydrogenation.Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120556

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中科院孙剑Appl. Catal. B.: 具有Na和S协同的单金属铁催化剂用于CO2还原为醇

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