CO2加氢转化为CH4对能源供应和环境保护具有重要意义。
近日，山东科技大学周仕学教授，洛阳师范学院Xun Feng首次报道了一种简单的机械力化学球磨法制备的Ni掺杂的MgO/MgH2材料用于热催化CO2加氢合成CH4。
文章要点
1）结果显示，含Ni的MgO/MgH2催化剂在300 ℃、1.0 MPa H2/CO2/N2条件下实现了944.6 g kg-1 h-1的高CO2加氢制CH4时空产率（STY），选择性为99.5%，与传统催化剂相当，明显优于Ni/Mg2O或Ni/ MgH2混合物。
2）研究发现，这种简便的机械力化学球磨可以将Ni原位结合到MgO表面，形成稳定的“Mg-Ni-O”结构，从而促进H2和CO2分子的活化。密度泛函理论计算表明，Ni掺杂的MgO（110）可以提供正的H+（1s0）用于CO2末端加氢为CO*物种，而随后的C-末端加氢反应是以负H-（1S2）为氢源在MgH2（001）上进行。
通过Ni结合MgO / MgH2上特定氢物种的这种选择性加氢可以激发催化剂设计，以将CO2转化为增值化学品。
H. Chen, P. Liu, J. Liu, X. Feng, S. Zhou, Mechanochemical in-situ incorporation of Ni on MgO/MgH2 surface for the selective O-/C-terminal catalytic hydrogenation of CO2 to CH4, Journal of Catalysis (2020)
DOI: 10.1016/j.jcat.2020.10.026
https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.10.026
