近日, 中國科學院大連化學物理研究所航天與新材料研究室研究員黃延強, 副研究員楊小峰, 與大連理工大學副教授王新葵合作, 在二氧化碳加氫合成甲酸研究中取得新進展, 相關研究成果線上發表在Nature Communications上.
CO 2加氫合成甲酸是一個原子經濟性反應, 生成的甲酸是重要的化工原料, 並可作為理想的液態儲氫材料. CO 2分子中的碳原子處於最高價態且化學性質相對惰性, 對其進行有效活化是實現CO 2高效轉化的關鍵. 該團隊設計了一種席夫堿修飾的納米金催化劑, 利用席夫堿基團中的氮中心與CO 2發生弱相互作用生成氨基甲酸鹽兩性離子, 並進一步在納米金催化劑上發生加氫反應生成甲酸. 實驗結果表明, 不同於傳統多相催化劑的碳酸氫鹽加氫路徑, 氣相CO 2能夠直接在席夫堿修飾的金催化劑上加氫轉化為甲酸, 在90℃, 8.0MPa反應條件下, 生成甲酸的轉化數可達14,470 (12h) . 席夫堿與CO 2這種弱的相互作用模式為CO 2的低溫活化提供了新途徑.
研究工作得到了國家重點研發計劃, 中國科學院先導計劃以及國家自然科學基金的資助.
