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非均相催化CO_(2)与烃类协同催化转化的最新进展
1
作者
张红红
魏振
+5 位作者
Derek Hao
敬林
刘雨溪
戴洪兴
魏伟钦
邓积光
《物理化学学报》
北大核心
2025年第7期44-64,共21页
在当今时代,全球极端天气事件呈现出愈发频繁的态势,过量温室气体排放是极为关键的诱因。二氧化碳(CO_(2))是最主要的温室气体之一,排放量逐年递增,迫使人们采取行之有效的行动以应对过量CO_(2)排放的影响和威胁。全球各国都在探索脱碳...
在当今时代,全球极端天气事件呈现出愈发频繁的态势,过量温室气体排放是极为关键的诱因。二氧化碳(CO_(2))是最主要的温室气体之一,排放量逐年递增,迫使人们采取行之有效的行动以应对过量CO_(2)排放的影响和威胁。全球各国都在探索脱碳技术以实现净零排放。从能源角度来说,CO_(2)是一种丰富且低成本的碳资源,其可通过与烃类化合物(如烷烃、烯烃、芳香烃和聚烯烃等)协同转化为高值化学品。通过氢转移,CO_(2)可被还原成CO,同时形成H_(2)O。通过CO_(2)和烃分子干重整,可转化为合成气(CO和H_(2))。此外,CO_(2)还可以插入烃分子,引起碳链增长,生成醇类、羧酸和芳烃等物种。然而,由于CO_(2)的热力学稳定性和动力学惰性,以及烃类中C―H键的键能较高和极性较小,CO_(2)和烃类的协同转化极具挑战。本综述重点介绍在非均相催化剂上协同催化CO_(2)和不同烃类增值转化的产物和反应效率的最新进展,探讨了CO_(2)和烃类转化中涉及的相关反应动力学模型(Langmuir-Hinshelwood和Eley-Rideal)。此外,设计具有不同活性位点的双功能催化剂可分别活化这两种反应分子,以及调控酸碱性、构筑氧空位和优化界面位点是增强催化性能的有效策略。最后,提出了CO_(2)与烃类共转化技术的未来发展方向,并对低碳发展战略提出了建议。
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关键词
二氧化碳
烃类
协同催化增值
增值
化学品
非均相
催化
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职称材料
题名
非均相催化CO_(2)与烃类协同催化转化的最新进展
1
作者
张红红
魏振
Derek Hao
敬林
刘雨溪
戴洪兴
魏伟钦
邓积光
机构
北京工业大学材料科学与工程学院
Centre for Atomaterials and Nanomanufacturing(CAN)
北京大学化学与分子工程学院
出处
《物理化学学报》
北大核心
2025年第7期44-64,共21页
基金
国家自然科学基金(22406009,U23A20120)
河北省自然科学基金重点项目(B2021208033)
北京市教委科技计划重点项目(KZ202210005011)资助。
文摘
在当今时代,全球极端天气事件呈现出愈发频繁的态势,过量温室气体排放是极为关键的诱因。二氧化碳(CO_(2))是最主要的温室气体之一,排放量逐年递增,迫使人们采取行之有效的行动以应对过量CO_(2)排放的影响和威胁。全球各国都在探索脱碳技术以实现净零排放。从能源角度来说,CO_(2)是一种丰富且低成本的碳资源,其可通过与烃类化合物(如烷烃、烯烃、芳香烃和聚烯烃等)协同转化为高值化学品。通过氢转移,CO_(2)可被还原成CO,同时形成H_(2)O。通过CO_(2)和烃分子干重整,可转化为合成气(CO和H_(2))。此外,CO_(2)还可以插入烃分子,引起碳链增长,生成醇类、羧酸和芳烃等物种。然而,由于CO_(2)的热力学稳定性和动力学惰性,以及烃类中C―H键的键能较高和极性较小,CO_(2)和烃类的协同转化极具挑战。本综述重点介绍在非均相催化剂上协同催化CO_(2)和不同烃类增值转化的产物和反应效率的最新进展,探讨了CO_(2)和烃类转化中涉及的相关反应动力学模型(Langmuir-Hinshelwood和Eley-Rideal)。此外,设计具有不同活性位点的双功能催化剂可分别活化这两种反应分子,以及调控酸碱性、构筑氧空位和优化界面位点是增强催化性能的有效策略。最后,提出了CO_(2)与烃类共转化技术的未来发展方向,并对低碳发展战略提出了建议。
关键词
二氧化碳
烃类
协同催化增值
增值
化学品
非均相
催化
Keywords
CO_(2)
Hydrocarbons
Synergistic catalytic valorization
Value-added chemicals
Heterogeneous catalysis
分类号
O643 [理学—物理化学]
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作者
出处
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1
非均相催化CO_(2)与烃类协同催化转化的最新进展
张红红
魏振
Derek Hao
敬林
刘雨溪
戴洪兴
魏伟钦
邓积光
《物理化学学报》
北大核心
2025
0
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