早期过渡金属碳化物是一种极有前途的CO₂加氢催化剂。

近日，苏黎世联邦理工学院Christoph R. Müller，Alexey Fedorov报道了从MXene家族中的Mo₂CT_x制备了一种二维（2D）多层2D-Mo₂C材料。

文章要点

1）研究发现，在Mo₂CT_x表面还原去除Tx基团的过程中，可以避免2D-Mo₂C向3D-Mo₂C的转变。

2）CO₂加氢反应研究表明，Mo₂CTx和2D-Mo₂C的活性和产物选择性（CO、CH₄、C₂-C₅烷烃、甲醇和二甲醚）受T_x基团的表面覆盖度控制，而T_x基团的表面覆盖度可以通过H₂预处理条件来调节。例如，Mo₂CT_x上丰富的T_x基团提供了表面酸性，使得甲醇脱水形成DME（以及其他产物）中，而在2D-Mo₂C上并没有观察到DME。后者具有较高的CO加氢活性(CO生成速率约为6gh−1gcat−1)和较高的CO选择性(430°C时约为94%)。此外，在430 °C下，2D-Mo₂C催化剂的CO生成活性比β-Mo₂C对照催化剂高6倍，且在100 h范围内没有失活。

研究结果表明，2D-Mo₂C催化剂具有优异的催化活性和稳定性，是一种很有应用前途的CO₂加氢催化剂。

参考文献

Zhou, H., Chen, Z., Kountoupi, E. et al. Two-dimensional molybdenum carbide 2D-Mo₂C as a superior catalyst for CO₂ hydrogenation. Nat Commun 12, 5510 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-25784-0

https://doi.org/10.1038/s41467-021-25784-0