能動系周會副教授合作研究開發(fā)抗氨催化劑推動二氧化碳資源化利用

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清華大學能動系周會副教授聯(lián)合華東理工大學團隊在二氧化碳加氫利用的研究工作上取得新進展。論文報道了雜質(zhì)氣體氨氣對于二氧化碳加氫過程的影響及機理，并設計了一系列抗氨催化劑，為實現(xiàn)CO資源化利用和碳中和目標提供了重要支撐。

二氧化碳資源化是促進可持續(xù)發(fā)展和碳中和的重要路徑之一。當二氧化碳來自于生物質(zhì)/廢棄物氣化、生物質(zhì)/廢棄物厭氧消化、電廠和鋼鐵廠等的碳捕集過程時，通常會含有不同比例的雜質(zhì)氣體氨。這一雜質(zhì)氣體可能毒化下游催化劑，影響CO轉(zhuǎn)化過程。因此，需要建立催化劑對特定毒物的耐受性基準，并在不導致顯著失活的情況下，確定所需的氣體凈化要求。這一見解有助于抗毒化催化劑的開發(fā)，并促進經(jīng)濟高效、環(huán)保的能源利用。

NH對CO加氫過程的影響

在本研究中，短期實驗發(fā)現(xiàn)NH通過與催化劑表面競爭吸附位點并抑制碳酸鹽加氫，起到了可逆中毒物的作用，從而降低了催化劑的活性。而在持續(xù)100小時以上的CO加氫反應中，NH則表現(xiàn)為不可逆毒化。NH與催化劑表面的相互作用導致了Cu和ZnO的分離，使得100小時后催化劑完全失活。最后，通過催化分解NH為N和H的思路，設計了一系列抗NH的催化劑，在應用上為抗毒化催化劑的開發(fā)提供了技術路徑。

1月16日，該項研究成果以“NH-Induced Challenges in CO Hydrogenation over Cu/ZnO/Al Catalyst”為題在線發(fā)表在《美國化學會會刊Au》（JACS Au）期刊上。能動系博士后別璇為該論文第一作者，周會副教授和華東理工大學張亞運副教授為通訊作者，能動系李清海副研究員和張衍國教授為論文共同作者。

論文鏈接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.4c01097

圖文 | 別 璇

編輯 | 宋婷婷

審核 | 麻林巍

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