華東師范大學的碳酸乙烯酯加氫制甲醇和乙二醇研究獲進展

近日，華東師范大學的研究團隊通過水熱法制備Cu-mMoOx/SiO2催化劑，并將該催化劑用于碳酸乙烯酯(EC)加氫反應中，在低氫酯比(20)條件下，該催化劑表現出最佳的催化性能，甲醇收率89%，乙二醇(EG)收率99%，甲醇的時空收率為0.207 g/(g·h)，在大于150 h的反應條件下，表現出良好的穩定性。相關研究成果發表于《催化學報》雜志。

相比CO2直接加氫制備甲醇工藝，將CO2先與環氧化合物反應生成環酸酯、環碳酸酯加氫聯產甲醇和EG的間接轉化路徑具有條件溫和、甲醇產率高等特點。銅基催化劑已廣泛用于CO2衍生的碳酸乙烯酯加氫制備甲醇和EG反應，但仍存在一些問題，例如氫酯比過高、甲醇選擇性不理想、催化劑失活。因此開發甲醇選擇性高、穩定性好的銅基催化劑具有重要意義。

該研究團隊結合表征結果和反應動力學研究發現，MoOx的修飾改變Cu粒子表面的電子性質，降低反應活化能，增大零價銅的比表面積，提高Cu+/(Cu++Cu0)原子比。MoOx的修飾在Cu-MoOx界面處可能形成Cu-O-Mo鍵，提高碳酸乙烯酯的吸附、活化以及加氫性能，并穩定了Cu粒子，從而提高了甲醇的選擇性和催化劑的穩定性。此外，MoOx的修飾也明顯改變了催化劑的酸量和酸強度。該成果可為碳酸乙烯酯加氫制備甲醇和乙二醇的銅基催化劑設計提供借鑒。