助力碳中和!蘭大吳劍峰團(tuán)隊(duì)揭示CO2加氫反應(yīng)催化機(jī)理 | 前沿用戶報(bào)道
成果簡(jiǎn)介
2021年4月,蘭州大學(xué)吳劍峰課題組在ACS Catalysis上發(fā)表題為“Insights into Bimetallic Oxide Synergy during Carbon Dioxide Hydrogenation to Methanol and Dimethyl Ether over GaZrOx Oxide Catalysts”的論文,研究了GaZrOx催化劑在CO2加氫制甲醇反應(yīng)中的活性位點(diǎn)、協(xié)同作用及反應(yīng)機(jī)理。
背景介紹
二氧化碳(CO2)是一種溫室氣體,其排放量過多會(huì)引起全球性氣候變化,如全球變暖、海平面上升等。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,科學(xué)家們提出將CO2和可再生的綠色H2共同反應(yīng)生成甲醇這一解決方案。既能減少CO2的排放,又具有開發(fā)清潔能源的潛力,可謂一舉兩得(圖1)。甲醇(DME)不僅是重要的平臺(tái)分子,而且可以作為儲(chǔ)氫化合物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為燃料和其他有價(jià)值的化學(xué)品。
圖文導(dǎo)讀
圖3 GaZrOx雙金屬氧化物催化CO2加氫制甲醇反應(yīng)協(xié)同機(jī)理研究思路示意圖
催化活性測(cè)試
活性位點(diǎn)研究
反應(yīng)機(jī)理探究
提出反應(yīng)機(jī)理
基于以上研究思路,作者提出了GaZrOx催化劑催化CO2加氫制甲醇的反應(yīng)機(jī)理,具體包括以下步驟:
儀器推薦
本研究中使用了HORIBA LabRAM HR Evolution光譜儀進(jìn)行了拉曼光譜的測(cè)試。針對(duì)GaZrOx催化劑,通過傳統(tǒng)XRD檢測(cè)方法無法區(qū)分四方相和立方相ZrO2,但拉曼光譜可以對(duì)兩者進(jìn)行區(qū)分。此外,拉曼光譜不需要對(duì)樣品進(jìn)行前處理,且具有樣品無破壞可回收的優(yōu)點(diǎn)。
LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光譜儀配備科研級(jí)正置/ 倒置顯微鏡,可實(shí)現(xiàn)UV-VIS-NIR 全光譜范圍拉曼檢測(cè)。焦長(zhǎng)達(dá)到800mm,具有超高的光譜分辨率和空間分辨率。
LabRAM HR Evolution
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吳劍鋒簡(jiǎn)介
文獻(xiàn)信息
英文原文標(biāo)題:
Insights into Bimetallic Oxide Synergy during Carbon Dioxide Hydrogenation to Methanol and Dimethyl Ether over GaZrOx Oxide Catalysts
發(fā)表期刊:
ACS Catalysis
文章署名作者:
Wen-Hua Feng, Ming-Ming Yu, Li-Jun Wang, Yu-Ting Miao, Mohsen Shakouri, Jiaqi Ran, Yongfeng Hu, Zhiyun Li, Rong Huang, Yi-Lin Lu, Daqiang Gao, and Jian-Feng Wu
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