编辑推荐:
为缓解 CO2排放引发的问题,研究人员开展 CO2加氢制多碳产物研究,聚焦集成催化剂,推动相关技术发展。
大量人为排放的二氧化碳(CO
2)引发了一系列不可避免的环境和社会问题。将 CO
2热加氢转化为多碳产物,作为一项前景广阔的技术,不仅能缓解这些困境,还能提供高附加值的化学品和能源燃料。高效的集成催化剂对于提高 CO
2转化率和产物选择性至关重要,这在科学界和工业界引发了广泛的探索与研究。了解化学成分的协同机制以及活性位点邻近性的影响,对于实现优异的催化性能意义重大。在这篇综述中,针对轻质烯烃、液体燃料、芳烃和高级含氧化合物这四种主要类型的多碳产物,探讨了不同活性位点之间的相互作用,如何通过强调它们在这些催化剂中的邻近性和整合方式,来影响催化性能。
最近,人们对利用绿色氢气(H2)将 CO2直接转化为多碳产物(C2+)的兴趣日益浓厚。这篇综述重点介绍了集成催化剂的最新进展,这类催化剂具有多种成分且性能互补,旨在通过 CO2加氢一步合成 C2+产物。讨论特别聚焦于化学成分(金属、金属氧化物、沸石等)和空间排列(邻近性)如何影响其催化性能。此外,还探索了将多个活性位点结合起来以克服选择性限制的各种整合方法(物理、化学和生物模板组装方法)。该综述涵盖了四种关键的多碳产物类型:一是轻质烯烃;二是汽油(C5–C11)或柴油(C10–C20);三是芳烃;四是 C2+含氧化合物。最后,通过明确 CO2加氢制 C2+产物过程中的挑战与机遇,勾勒出未来的研究方向。这篇综述旨在激发学术界和工业界研究人员,对利用集成纳米催化剂推进 CO2加氢技术的更大兴趣。