我國科學(xué)家實現(xiàn)常壓下二氧化碳加氫制備長鏈烯烴

二氧化碳加氫制備化學(xué)品，是一種溫室氣體資源化利用的有效途徑。近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾杰教授團隊開發(fā)出一種銅-碳化鐵界面型催化劑，實現(xiàn)了常壓條件下用二氧化碳加氫高選擇性制備長鏈烯烴，為開發(fā)溫室氣體的資源化利用技術(shù)提供新方案。日前，國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表了這項成果。

長鏈烯烴是一種在精細(xì)化工領(lǐng)域用途廣泛的化合物，可用于合成洗滌劑、高辛烷值汽油、潤滑油、農(nóng)藥、增塑劑等。目前，工業(yè)合成長鏈烯烴的普遍方法是基于乙烯的齊聚反應(yīng)，而乙烯主要來自石油。與之相比，利用可再生能源電解水制氫，再與二氧化碳反應(yīng)直接制備長鏈烯烴，如成功應(yīng)用會產(chǎn)生重大環(huán)境效益。

曾杰團隊開發(fā)的新型銅-碳化鐵界面型催化劑，可解決二氧化碳加氫制備長鏈烯烴的關(guān)鍵技術(shù)難題。他們研究發(fā)現(xiàn)，銅具備一氧化碳的非解離吸附能力，碳化鐵能催化生成甲基/亞甲基。在銅和碳化鐵的界面處，銅位點吸附的一氧化碳插入到甲基/亞甲基的端基，然后加氫脫水形成新的甲基/亞甲基單元，如此循環(huán)往復(fù)使碳鏈增長，最后脫附形成長鏈烯烴。

這種特殊的碳鏈增長方式，使得該催化劑在常壓條件下對長鏈烯烴的選擇性高達(dá)66.9%，與目前科技文獻(xiàn)報道的在高壓反應(yīng)條件下的世界紀(jì)錄(66.8%)相當(dāng)。