Angew综述:分子催化剂CO2偶联制备多碳产物
纳米技术 纳米 2022-02-21

通过均相还原偶联反应将CO2 进行还原偶联生成C2+产物能够将可再生能源转化为化学能量载体分子,为实现“碳中和”的燃料或者其他高附加值产品提供可能性和机会。虽然目前通过异相催化的方法得到广泛的研究,但是均相催化反应并没有得到广泛研究关注。

在一些工作中展示了分子催化剂能够很好的进行CO2还原偶联反应制备C2+产物的能力,比如通过均相分子催化剂能够实现更加准确的控制产物的选择性,有助于加深对反应机理的理解。

有鉴于此,莱布尼茨催化研究所Matthias Beller等综述报道讨论目前在热催化和电催化领域中通过CO2还原偶联制备C2+的相关最新进展,此外对CO的还原偶联反应进行讨论,将CO偶联反应作为CO2还原反应的中间体过程,可能在未来实现发展新型催化剂。

本文要点:

(1)

通过分子催化剂对CO2进行单电子还原能够将两个CO2分子以偶联的方式生成草酸盐,这种产物是CO2偶联反应得到的结构最简单的产物。目前人们发现通过电催化CO2还原反应能够生成还原程度更高的产物,比如乙酸或者乙醇。以往的相关报道中通过高丰度元素构建的分子催化剂能够生成CO或者甲酸的实现优异接近100 %的电催化CO2还原法拉第效率。

(2)

目前由于分子催化剂的发展,一系列相关研究能够通过电催化反应的方法得到C2+产物,虽然这种生成C2+产物的性能较低,现有技术无法大规模化。但是,进一步调节催化剂结构为这种均相催化剂的实用化提供机会和可能。

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参考文献

Hong-Qing Liang,Torsten Beweries,Robert Francke,Matthias Beller, Molecular Catalysts for Reductive Homocoupling of CO2 towards C2+ Compounds, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202200723

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202200723


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