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快讯:
技术进展
Cu/TiO2催化剂实现CO2和H2O光热转化制烯烃取得新进展
作者:CCIIN 来源:煤化工信息网 浏?#26469;?#25968;:621次 更新时间:2019-11-05

      人工光合作用能够将CO2和H2O转化为碳氢化合物,是实现碳循环的新途径。如何将CO2转化为低碳烯烃等高值化学品是目前研究的热点和难点。中科?#33655;?#35199;煤炭化学研究所覃勇研?#23458;?#38431;利用原子层沉积技术制备出一种TiO2管限域的Cu单原子层团簇催化剂,实现了光热催化CO2和H2O高选择性制低碳烯烃。成果以 “Photocatalytic Conversion of CO2 into Light Olefins over TiO2 Nanotube confined Cu Clusters with high ratio of Cu+”为题在Appl. Catal. B: Environ.发表,第一作者为葛会宾博士,通讯作者为覃勇研究员及张斌副研究员。

  该工作发展出一种以三甲基铝和二(六氟乙酰丙酮)铜为前驱体的新型原子层沉积铜方法,并利用该方法结合模板及还原和再氧化的策略,制备出氧化钛纳米管限域Cu单原子层团簇的催化剂。反应温度和光强的提高都能提高Cu(100)/TiO2-RO催化剂光热催化CO2和H2O的反应活性,150 ℃时低碳烯烃的选择性可达60%。过高的光强和温度不利于低碳烯烃的生成,?#34892;?#30340;光热协同催化是实现高选择性制烯烃的关键。?#20302;?#25511;制实验和表征表明,零价的铜物种有利于甲烷的生成,低碳烯烃选择性与Cu团簇中Cu+/(Cu0+Cu+)呈正相关性。TiO2纳米管?#32454;?#20998;散的Cu+物种能够控制表面碳物种的加氢,促进碳碳?#21058;?#25552;高低碳烯烃的选择性。

  该工作得到了国家自然科学基金、国家杰出青年科学基金、中科院青年创新促进会、中科院低碳转化科学与工程重点实验室开放课题、山西省百人计划、上海光源的资助与支持,可为进一步设计高性能人工光合作用催化剂提供新思路。


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