中國科學院大連化物所：二氧化碳加氫合成甲酸研究取得進展

【成果簡介】

近日，中國科學院大連化學物理研究所航天與新材料研究室研究員黃延強、副研究員楊小峰，與大連理工大學副教授王新葵合作，在二氧化碳加氫合成甲酸研究中取得新進展，相關研究成果以“Direct catalytic hydrogenation of CO₂ to formate over a Schiff-base-mediated gold nanocatalyst”為題在線發表在Nature Communications上。

【圖文導讀】

圖1 初始反應速率與H₂（黑色方塊）和CO₂（紅色圓圈）壓力之間的關系

圖2 CO₂加氫合成甲酸的協同機理

【研究內容】

CO2加氫合成甲酸是一個原子經濟性反應，生成的甲酸是重要的化工原料，并可作為理想的液態儲氫材料。CO2分子中的碳原子處于最高價態且化學性質相對惰性，對其進行有效活化是實現CO2高效轉化的關鍵。該團隊設計了一種席夫堿修飾的納米金催化劑，利用席夫堿基團中的氮中心與CO2發生弱相互作用生成氨基甲酸鹽兩性離子，并進一步在納米金催化劑上發生加氫反應生成甲酸。實驗結果表明，不同于傳統多相催化劑的碳酸氫鹽加氫路徑，氣相CO2能夠直接在席夫堿修飾的金催化劑上加氫轉化為甲酸，在90oC、8.0MPa反應條件下，生成甲酸的轉化數可達14,470（12h）。席夫堿與CO2這種弱的相互作用模式為CO2的低溫活化提供了新途徑。

研究工作得到了國家重點研發計劃，中國科學院先導計劃以及國家自然科學基金的資助。

原文鏈接：http://www.cas.cn/syky/201711/t20171113_4621667.shtml。

文獻鏈接：Direct catalytic hydrogenation of CO2 to formate over a Schiff-base-mediated gold nanocatalyst（Nature Communications，2017，DOI：10.1038/s41467-017-01673-3）

本文由材料人編輯部王冰編輯，點我加入材料人編輯部。

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