等离子体催化为在环境条件下将二氧化碳氢化为甲醇提供了一种有效的解决方案,并且避免了热催化所需的高温和高压。然而,反应机理,特别是等离子体辅助表面反应,仍不明确,从而限制了选择性甲醇合成高效催化剂的开发。近日,英国利物浦大学Xin Tu、牛津大学Shik Chi Edman Tsang、华中科技大学单斌报道了一种双金属镍钴催化剂,该催化剂在35°C和0.1 MPa的等离子体催化CO2加氢制甲醇中有效,并实现了46%的甲醇选择性和24%的CO2转化率。
本文要点:
1) 原位等离子体耦合傅里叶变换红外表征以及密度泛函理论计算表明,工程双金属位点是甲醇合成的主要活性中心,其通过减少空间位阻效应促进了H-自由基诱导反应途径中的速率决定步骤。
2) 该工作证明了双金属催化剂在环境条件下等离子体催化二氧化碳加氢制甲醇方面的巨大潜力,这朝着可持续二氧化碳转化和燃料生产迈出了重要一步。
Yaolin Wang et.al Engineering Ni-Co bimetallic interfaces for ambient plasma-catalytic CO2 hydrogenation to methanol Chem 2024
DOI: 10.1016/j.chempr.2024.06.022
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.06.022