优化二氧化碳转化为氢载体或平台化学品的工艺和材料,是减缓全球变暖和可持续利用可再生能源的关键一步。
近日,莱布尼茨催化研究所Ali M. Abdel-Mageed,东京都大学Toru Murayama报道了以≤7摩尔%Au为基础的氧化锌负载的CuAu纳米合金上二氧化碳在水中的加氢反应。
文章要点
1)研究人员采用197Au Mössbauer、原位X射线吸收(Au、LiI和Cu K边)、常压X射线光电子能谱(APXP)、X射线衍射和高分辨电子显微镜等方法对CuxAuy/ZnO催化剂进行了表征。
2)在200 ℃下,当Cu93Au7的负载量从1增加到10wt.%时,CO2的转化率显著提高了34倍(从0.1增加到3.4%),同时保持了100%的甲醇选择性。当温度升高到240°C时,观察到有限的CO选择性(46%),但与二氧化碳转化率增加~3倍有关。
3)根据富含H2O的混合物中CO2加氢过程的APXPS,铜以主要金属状态优先偏析于表面,而少量带电的Au则更深地浸入次表面区域。
参考文献
Jawaher Mosrat, et al, Low-Temperature Hydrogenation of CO2 to Methanol in Water on ZnO-Supported CuAu Nanoalloys, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202311340
DOI: 10.1002/anie.202311340
https://doi.org/10.1002/anie.202311340