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,在二氧化碳(CO2)催化加氫制甲醇研究中取得重要進展。
該研究團隊歷時近6年,首次利用富含硫空位的少層二硫化鉬(MoS2)催化劑實現了低溫、高效、長壽命催化CO2加氫制甲醇。MoS2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CO2轉化利用開辟了新途徑。
研究人員開發出具有豐富硫空位的少層MoS2。經評價,該MoS2催化劑能夠實現低溫甚至室溫下CO2和H2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:MoS2面內硫原子空位是催化CO2高選擇性加氫到甲醇的活性中心。
在實驗室小試中,CO2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3 000 h而未見衰減,表現出優異的工業應用潛力。