天然气主要含有轻质烷烃（C1-C4）。其供应量的增加，加上其低成本，使其成为生产日用化学品的替代原料。
近日，天津大学Minhua Zhang，塔夫茨大学Prashant Deshlahra，多伦多大学Ya-Huei Cathy Chin发现了在C2H6−CO2催化中具有协同催化作用的CoMoOx基团。
文章要点
1）研究发现，C2H6−CO2催化通过多个相伴的催化循环进行，该循环由C2H6活化和CO2活化的双重循环以及不需要的焦炭沉积循环启动。C2H6的活化需要有助于动力学相关的C−H键活化的活性氧物种，这些氧物种是在逆水煤气变换反应（RWGS）中的CO2活化循环中产生的。在RWGS反应中，有效的CO2活化将保持CoMoOx部分中较高的O含量，导致更有效的动力学相关的C2H6的C−H键活化和焦炭前体的氧化，从而在减少失活的同时增加转化率。
2）研究人员设计了CoMoOx部分，其中Co阳离子充当Lewis酸。与邻位氧空位一起，Co离子通过空位途径活化CO2，形成动力学相关的[Co···C(O)=O···□vacancy···Mo]‡过渡态，Co与C相互作用，氧空位（□vacancy）提取CO2的剩余氧。动力学耦合循环导致脱氢反应和重整反应中的乙烷转化率都直接取决于RWGS反应速率。
这种对速率耦合机理的理解使得人们设计了具有双官能团的CoMoOx部分，以高效催化C2H6−CO2。
参考文献
Rui Yao, et al, Cobalt-Molybdenum Oxides for Effective Coupling of Ethane Activation and Carbon Dioxide Reduction Catalysis, ACS Catal. 2022
DOI: 10.1021/acscatal.2c02525
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c02525
