大化所为二氧化碳转化为高值化学品提供新思路

　　近日，中科院大连化物所孙剑和葛庆杰研究团队在CO2催化转化领域取得新进展，通过设计一种多助剂共存的铁基催化剂，实现了CO2加氢高选择性制取线性-烯烃。

　　化石能源的大量消耗使温室气体CO2的排放量急剧增加，引起全球气候变暖等日益严峻的环境问题。若能利用CO2为原料，将其直接转化为高附加值的化学品，不仅可实现碳减排，还可减轻对煤、石油等传统资源的依赖，具有重要意义。然而，二氧化碳的选择性转化是世界性的难题，制备高选择性、高稳定性的催化剂面临巨大挑战。

　　在前期CO2加氢直接转化制燃料汽油的研究基础上，该团队首次提出了CO2加氢直接转化为高值化学品线-烯烃的新路线。线性?-烯烃是一种非常重要且附加值极高的化工原料，被广泛应用于高级润滑油、聚烯烃等生产领域。但该产品的生产长期依赖石油，且市场严重供不应求。在最新的研究工作中，该团队通过设计氧化铁和碳化铁共存的铁催化剂，辅以玉米芯灰分中协同共存的多种电子助剂和结构助剂，突破了二氧化碳加氢C-O键活化和C-C键偶联的技术瓶颈，在温和的反应条件下，大幅提升了烯烃及线性?-烯烃的选择性，CO2单程转化率31%，烯烃选择性达72%，C4-C17的线性-烯烃在烯烃(C4+)中的比例突破80%。通过优化多活性位及助剂的空间排布，揭示了线性?-烯烃生成的关键控制机制。催化剂连续运转保持稳定。该工作为利用CO2制取高值化学品的研究提供了新思路，同时也为间歇性可再生能源的利用开辟了新途径。