近日，中國科學大連化學物理研究所碳資源小分子與氫能利用創新特區研究組研究員孫劍、研究員葛慶杰團隊在CO2加氫合成高附加值化學品研究方面取得新進展，利用Na-S協同改性鐵催化劑，實現了CO2催化加氫直接合成高碳醇。
高碳醇(C2+OH)是合成精細化學品的重要原料，目前主要通過石油化工路線獲得，該路線能耗較高且環境不友好。在當前碳達峰碳中和的國家戰略背景下，以CO2為碳源，通過催化加氫直接合成高碳醇，對滿足能源需求具有重要意義。鐵基催化劑因其在逆水氣變換及費托合成反應中的催化活性被廣泛用于CO2加氫轉化研究中，但其較強的CO解離能力使單金屬鐵催化劑通常難以作為催化高碳醇合成的有效催化劑。
該工作提出了一種Na-S協同改性的鐵催化劑，可在較為溫和的反應條件下實現與FeCu、FeRh等復合金屬催化劑相當的高碳醇收率。Na和S對Fe位點電子性質的作用與耦合，使得在單一金屬相上實現了CO解離與非解離吸附能力的匹配，為高碳醇合成催化劑的設計提供了新思路。
相關成果以Monometallic Iron Catalysts with Synergistic Na and S for Higher Alcohols Synthesis via CO2 Hydrogenation為題于近日發表在《應用催化B：環境》(Appl. Catal. B: Environ.)上。該工作得到國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”、興遼英才青年拔尖人才等項目的支持。
