從安徽師范大學獲悉，化學與材料科學學院毛俊杰教授的團隊在光催化二氧化碳還原行業(yè)取得了重要進展。團隊根據(jù)原子尺度精確設(shè)計了多點合作催化劑，成功實現(xiàn)了二氧化碳向高效產(chǎn)物丙烷的有效轉(zhuǎn)化。相關(guān)研究成果最近發(fā)表在國際期刊《德國應(yīng)用化學》上。

二氧化碳作為一種重要的溫室氣體，其資源利用是應(yīng)對氣候變化、完成能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵途徑之一。由太陽能驅(qū)動的光催化技術(shù)可以直接將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為高外觀水平的化學品，為碳循環(huán)經(jīng)濟帶來了理想的解決方案。然而，二氧化碳分子具有很強的化學慣性，氧化反應(yīng)過程復雜，特別是當生產(chǎn)含有3個或3個以上碳原子的長碳鏈產(chǎn)物時，它需要經(jīng)歷多次碳偶聯(lián)反應(yīng)，在能量和動力學方面面面臨著巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)催化劑通常局限于甲烷、一氧化碳等短碳鏈產(chǎn)物的生成，難以實現(xiàn)長碳鏈化合物的有效選擇性生成。

針對這一問題，研究小組創(chuàng)新設(shè)計了一種基于金屬有機框架材料的原子級催化劑。該催化劑為NH2。-MIL-125（Ti）在納米片的基礎(chǔ)上，根據(jù)精確的控制和準備過程，建立了由鎳單原子和相鄰錳雙原子組成的協(xié)同活性中心，顯示出良好的應(yīng)用潛力。

通過深入的機制研究，研究人員得出結(jié)論，丙烷的高選擇性生成源于鎳和錳活性位點之間的協(xié)同機制。鎳單原子位點主要從事活性二氧化碳并轉(zhuǎn)化為一氧化碳中間體；相鄰的錳雙原子位點有效地促進了碳鍵的形成和連接。非常重要的是，鎳和錳之間的強電子相互影響顯著削弱了反映中間體在組合過程中的原始排斥，促進了從雙碳中間體向三碳產(chǎn)物轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵步驟，實現(xiàn)了丙烷的高選擇性生成。

本研究揭示了光催化二氧化碳轉(zhuǎn)化過程中碳鏈延伸的關(guān)鍵系統(tǒng)，為高效、高選擇性二氧化碳還原催化劑的設(shè)計和開發(fā)帶來了新的策略。這一成果不僅促進了光催化碳轉(zhuǎn)化行業(yè)的基礎(chǔ)研究進展，而且為溫室氣體資源的利用和綠色化學原料的生成開辟了新的途徑。

武漢紐瑞德特種氣體有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)和銷售各類標準氣體、高純氣體、電子氣體、稀有氣體、同位素......的公司。各種純度和規(guī)格齊全。請撥打400-6277-838咨詢。