催化COx(CO和CO2)加氢制备有价值的化学品是应对能源、环境和气候变化挑战的有效方法之一。H2O是这些反应中不可避免的副产物,其存在和作用往往被忽视。H2O对催化活性中心、反应机理和催化性能有显著影响,使人们无法对真实催化剂的结构性能关系有明确而深入的了解。尽管具有挑战性,但有必要阐明其作用,并提供实用的策略来调节H2O的浓度和分布,以优化其影响。近日,大连理工大学郭新闻、张光辉、香港中文大学宋春山综述研究了H2O对催化CO和CO2加氢的影响。
本文要点:
1) 作者重点介绍了COx加氢中的H2O如何诱导催化剂的结构演变并协助催化过程,以及理解其潜在机制的相关研究。作者总结并讨论了实现催化剂周围H2O快速去除或局部富集的一些代表性调控策略,以及简要的技术经济分析和生命周期评估。
2) 这些理解和策略进一步扩展到外部场(光、电和等离子体)下CO和CO2还原的反应。此外,作者还提出了在实际应用中破译和控制H2O效应的策略和前景。
Mingrui Wang et.al Understanding and Tuning the Effects of H2O on Catalytic CO and CO2 Hydrogenation Chem. Rev. 2024
DOI: 10.1021/acs.chemrev.4c00282
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.4c00282