華北理工大學(xué)二氧化碳還原制乙醇研究取得進展

2020年4月，華北理工大學(xué)在二氧化碳還原制乙醇方面取得進展，其研究團隊通過光熱協(xié)同催化實現(xiàn)了二氧化碳還原中的碳碳耦合制備乙醇過程，相關(guān)研究成果發(fā)表于《應(yīng)用催化B:環(huán)境》雜志。

將二氧化碳還原轉(zhuǎn)化為高附加值的化學(xué)品或液體燃料，是當(dāng)前科學(xué)研究的熱點和難點。二氧化碳分子穩(wěn)定、活化困難，通常需要活潑的氫源才能還原利用。傳統(tǒng)的熱催化二氧化碳加氫制備多碳產(chǎn)物過程，一般需要較高的溫度和壓力，且產(chǎn)物分布寬、選擇性低。以水作為氫源，利用太陽能驅(qū)動催化還原，有望實現(xiàn)溫和條件下的二氧化碳轉(zhuǎn)化制備多碳產(chǎn)物。

該研究團隊采用種子晶體介導(dǎo)法和熱縮聚法，設(shè)計并合成了金銅合金修飾二維超薄氮化碳納米片復(fù)合光催化劑，通過調(diào)控金銅合金的電子結(jié)構(gòu)促進了二氧化碳活化為碳氧活性中間體，實現(xiàn)了光熱協(xié)同催化還原二氧化碳制備乙醇，突破了二氧化碳還原制備多碳產(chǎn)物過程中碳碳耦合的瓶頸。該方法僅以水提供氫源，將熱催化加氫的反應(yīng)溫度從300 ℃降低至120 ℃，突破了催化還原二氧化碳產(chǎn)物集中在碳一產(chǎn)品的問題，為二氧化碳還原制備高附加值化學(xué)品提供了新思路。