【产物|新型催化剂实现二氧化碳高效转化】温室气体二氧化碳（CO2）是诸多化学反应的最终产物 ， 其过量排放会加剧全球平均气温上升 ， 给生态环境带来巨大压力 。 如何高效转化利用CO2是能源化工领域研究的热点和难点 。 采访人员4月23日从中国科学院大连化物所获悉 ， 该所研究员邓德会团队与厦门大学教授王野团队合作 ， 在CO2催化加氢制甲醇研究中 ， 首次利用富含硫空位的少层二硫化钼（MoS2）催化剂 ， 实现了低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇 。
该研究历时近6年 ， 其MoS2催化剂的活性与选择性均显著优于金属氧化物催化剂 ， 显示出优异的稳定性 ， 为实现低能耗、高效率的CO2转化利用开辟了新途径 。 相关研究成果已发表在《自然·催化》上 ， 并以“不同寻常的空位催化”为题 ， 刊发了专家评述文章 ， 对该项研究给予高度评价 。
基于可再生能源的绿氢（H2）反应制备甲醇是CO2变废为宝的重要途径之一 。 通常 ， 传统的金属氧化物催化剂需要300摄氏度以上的反应温度 ， 同时常伴随严重的逆水煤气变换反应 ， 导致大量副产物——一氧化碳产生 。
“在金属氧化物催化剂中引入过渡金属组分可以促进H2的活化从而降低反应温度 ， 但容易导致CO2过度加氢产生甲烷 ， 从而降低目标产物甲醇的选择性 。 ”大连化物所科研人员说 ， CO2低温高效加氢制甲醇急需寻求新的催化剂体系 。
值得一提的是 ， 在实验室小试中 ， CO2在180摄氏度下的单程转化率可达12.5% ， 甲醇选择性高达94.3% ， 显著优于此前报道的金属和金属氧化物等传统催化剂 ， 其性能也能稳定维持3000小时而未见衰减 ， 表现出优异的工业应用潜力 。
德国卡尔斯鲁厄理工学院教授Felix Studt表示 ， CO2高效转化利用是实现碳达峰、碳中和的重要一环 ， 该研究揭示了二维MoS2的硫空位在催化反应中的应用潜力 ， 为开发CO2加氢新型催化剂提供了新思路 ， 有望为二氧化碳加氢制甲醇的工业应用带来巨大的效率提升 。 （采访人员郝晓明）
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