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氮化钴催化剂大幅提高二氧化碳加氢反应效率—

发布时间:2017-12-03 阅读:

  氮化钴催化剂显着提高二氧化碳加氢反应的效率 - 新闻中心 - 科学网

  (记者杨保国)近日,中国科技大学郑洁教授在二氧化碳(CO2)加氢反应中钴基催化剂活性相研究取得重要进展。他们将氮原子引入到钴催化剂中,并建立了氮化钴催化剂。通过原位机理,发现钴氮氢化物是催化过程中的真正活性相,大大提高了催化效率。结果在10月9日在线发表在“自然能源”上。

  由于CO2的化学惰性,需要在高温高压下实现CO2加氢反应,转化过程中存在能耗过大的问题。已经开发了一系列策略来增加非贵金属催化剂对CO 2加氢的活性。但是,到目前为止,对CO2加氢反应中非贵金属催化剂活性相的研究还处于起步阶段。

  研究人员将一个氮原子引入钴催化剂中以形成氮化钴催化剂。在CO 2加氢催化剂中,氮化钴催化剂在相同条件下在32个大气压和150℃下的转化频率为钴催化剂的转化频率的64倍。另外,氮化钴催化剂的表观活化能为43.3kJ /摩尔,约一半的钴催化剂(91.4kJ / mol)。进一步的研究表明,在氢气氛下,氮化钴催化剂上的氮原子会吸附和结合氢原子,形成钴,氮,氢等特殊相。钴 - 氮氢化物中的氨基氢原子直接加入到CO 2分子中形成甲酸盐物种作为中间产物,从而大大提高了CO 2加氢反应的活性。

  “中国科学”(2017年10月11日综合)

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