Co 4N catalyseur CO 2Diagramme de réaction d'hydrogénation
Récemment, l'Université de la science et de la technologie de la Chine Hefei laboratoire national de science des matériaux à petite échelle et le groupe de travail de l'école de chimie et des sciences des matériaux Zeng Jie, l'étude du catalyseur à base de cobalt (Co) CO 2La réaction d'hydrogénation dans la phase active. Les chercheurs ont introduit des atomes de N dans le catalyseur de Co pour construire Co 4N catalyseur, et à travers la recherche mécanisme in situ constaté que, Co 4NH xEst la phase active réelle dans le processus catalytique.Les résultats de la recherche sont Incorporated atomes d'azote dans les nanosheets de cobalt comme une stratégie pour stimuler l'activité catalytique CO 2 hydrogénation comme le titre, Octobre 9 en ligne publié dans le magazine "Nature - Energie".
Avec le développement rapide du progrès scientifique moderne et le processus d'industrialisation, la demande humaine pour l'énergie augmente, et l'utilisation de combustibles fossiles en grandes quantités sera un jour d'épuisement de l'énergie et de dommages à l'environnement. L'efficacité est imminente 2L'hydrogénation peut d'une part utiliser le CO 2Matières premières synthétiques chimiques, atténuation des émissions de CO 2De la pression de décharge pour atteindre le recyclage de l'énergie de carbone, d'autre part avec la nouvelle énergie d'électrolyse de l'hydrogène, la convergence de l'industrie du chlore-alcali, pour atteindre le stockage des ressources d'hydrogène. 2L'hydrogénation est une réaction importante dans la chimie du carbone, et sa recherche peut nous aider à mieux comprendre le CO 2L'activation et la transformation sur le catalyseur sont importantes pour comprendre la formation d'espèces carbonées sur la surface du catalyseur hétérogène et la croissance de la chaîne carbonée, et peuvent guider la transformation d'autres matériaux carbonés.
CO 2Il y a un problème de consommation d'énergie excessive dans le processus de conversion d'hydrogénation 2Au cours des dernières décennies, les gens ont développé une série de stratégies différentes pour améliorer le catalyseur de métaux non précieux au CO 2Activité de réaction d'hydrogénation A ce jour, des catalyseurs de métaux non-nobles dans le CO 2La phase active dans la réaction d'hydrogénation est encore au stade initial.
Les chercheurs ont introduit N atomes dans le catalyseur Co pour former Co 4N catalyseur 2Hydrogénation catalysée par Co 4N dans les conditions de 32 atm et 1500 ° C, la fréquence de conversion (TOF) était de 64 fois celle du catalyseur Co dans les mêmes conditions Co 4L'énergie d'activation apparente du catalyseur N est de 43,3 kJ mol -1, Seul catalyseur Co (91,4 kJ mol -1) Dans environ la moitié des études de mécanisme in situ supplémentaires ont montré que dans H 2Dans l'atmosphère, l'atome N sur le catalyseur Co4N adsorbe l'atome H lié pour former Co 4NH xUne telle sorte de phase spéciale 4NH xDans le groupe amino H atomes directement ajoutés au CO 2L'espèce HCOO * a été formée en tant que produit intermédiaire sur la molécule. De plus, le H adsorbé 2O molécules à travers l'interaction liaison hydrogène pour favoriser l'activation et la dissociation de l'amino H, accélérant ainsi le processus d'hydrogénation.Ce travail en introduisant des atomes de N, afin d'optimiser le catalyseur de métal non noble sur le CO 2L'activité de la réaction d'hydrogénation fournit un moyen simple et efficace d'améliorer l'effet des catalyseurs à base de cobalt sur le CO 2La réaction d'hydrogénation dans la phase active de la compréhension du futur pour la recherche de CO moins cher et plus efficace 2Le catalyseur d'hydrogénation fournit une nouvelle idée.
Les travaux de recherche ont été au centre des projets de recherche scientifique de l'Académie chinoise des sciences, du Programme national de recherche scientifique, de la Fondation nationale des sciences naturelles.
