如何高效轉化利用CO?是能源化工領域的研究熱點。近日，中科院大連化學物理研究所研究員鄧德會團隊與廈門大學教授王野團隊合作，在CO?催化加氫制甲醇研究中取得重要進展。
研究團隊歷時近6年，首次利用富含硫空位的少層二硫化鉬(MoS?)催化劑實現了低溫、高效、長壽命催化CO?加氫制甲醇。MoS?催化劑的活性與選擇性均優于此前報道的金屬氧化物催化劑，并顯示出優異的穩定性，為實現低能耗、高效率的CO?轉化利用開辟了新途徑。
與基于可再生能源的綠氫(H?)反應制備甲醇是CO?變廢為寶的重要途徑之一。但傳統的金屬氧化物催化劑需要300℃以上的反應溫度，還伴隨嚴重的逆水煤氣變換反應，產生大量副產物CO。CO?低溫高效加氫制甲醇亟需尋求新的催化劑體系。
研究人員開發出具有豐富硫空位的少層MoS?。經評價，該MoS?催化劑能夠實現低溫甚至室溫下CO?和H?的直接活化并解離，并有效抑制甲醇的過度加氫。原位表征與理論計算研究結果顯示，MoS?面內硫原子空位是催化CO?高選擇性加氫到甲醇的活性中心。
在實驗室小試中，CO?在180℃的單程轉化率達12.5%，甲醇選擇性達94.3%，優于此前報道的金屬和金屬氧化物等傳統催化劑，且性能能夠穩定維持3000小時而未見衰減，表現出優異的工業應用潛力。
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