El progreso de la investigación de la fase activa de los catalizadores a base de cobalto en la hidrogenación de dióxido de carbono ha logrado un progreso importante. Introducimos átomos de nitrógeno en el catalizador de cobalto para construir el catalizador de nitruro de cobalto, y a través del mecanismo de investigación in situ Se descubrió que el cobalto-nitrógeno-hidrógeno es la verdadera fase activa en el proceso catalítico, y que ha mejorado en gran medida la eficiencia catalítica. Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista Nature-Energy.
La reacción de hidrogenación del dióxido de carbono es una reacción importante en la química de bajas emisiones de carbono, por un lado puede sintetizar materias primas químicas, aliviar la presión de las emisiones de dióxido de carbono para lograr el reciclaje de energía de carbono; Se pueden sintetizar metanol, recursos de hidrógeno para lograr el almacenamiento y uso.
Puesto que la inercia química del dióxido de carbono, el dióxido de carbono necesario para lograr la reacción de hidrogenación a alta temperatura y presión, hay un problema de consumo de energía excesivo en el proceso de conversión. En las últimas décadas, se han desarrollado un número de diferentes estrategias para aumentar los catalizadores de metales no nobles para CO La reacción de hidrogenación, pero hasta el momento, los catalizadores de metales no preciosos en la hidrogenación de dióxido de carbono en la fase activa de la fase todavía está en su infancia.
El grupo de trabajo Zeng Jie introdujo átomos de nitrógeno en el catalizador de cobalto para formar catalizador de nitruro de cobalto.En la catálisis de hidrogenación de dióxido de carbono, el catalizador de nitruro de cobalto en condiciones de 32 atmósferas y 150 grados Celsius, la frecuencia de conversión es la misma bajo el catalizador de cobalto 64 veces.Se estudia además que el átomo de nitrógeno en el catalizador de nitruro de cobalto adsorbe los átomos de hidrógeno en el átomo de hidrógeno para formar una fase especial en la atmósfera de hidrógeno, y los átomos de hidrógeno en el nitrógeno y el hidrógeno de cobalto se agregan directamente a las moléculas de dióxido de carbono Para formar una especie de formiato como un producto intermedio, de ese modo se mejora sustancialmente la actividad de la reacción de hidrogenación de dióxido de carbono.
Este estudio proporciona una forma simple y efectiva de optimizar la actividad de catalizadores de metales no nobles para la hidrogenación de dióxido de carbono, que proporciona una nueva idea para encontrar catalizadores de hidrogenación de CO2 más económicos y eficientes en el futuro y tiene implicaciones positivas para resolver problemas energéticos y ambientales.
