光驅動碳中和研究中心在自然光驅動光緻熱催化CO2常壓加氫制低碳烯烴方面取得重要進展

近日，我院光驅動碳中和研究課題組在光熱催化材料的可控制備及二氧化碳高附加值轉化研究領域取得重要進展，相關工作“Natural Sunlight-Driven CO₂Hydrogenation into Light Olefins at Ambient Pressure over Bifunctional Cu-Promoted CoFe Alloy Catalyst”以BETVLCTOR伟德官方网站為第一單位發表在《Advanced Functional Materials》（DOI: 10.1002/adfm.202400798）。甯尚波博士和碩士研究生王俊偉、吳秀亭為論文共同第一作者，團隊葉金花教授、李亞光研究員和甯尚波博士為共同通訊作者。

全球工業化不可避免地導緻了化石能源的廣泛利用，CO₂被大量釋放到大氣中，從而造成了嚴重的環境影響。低碳烯烴（C_2-4=）在石化、能源生産和醫藥等多個領域作為主要化學原料發揮着至關重要的作用，利用CO₂催化轉化生産低碳烯烴顯示出巨大的潛力。然而，在工業中，熱驅動催化CO₂加氫獲得低碳烯烴的過程需要持續的高能耗散，利用清潔太陽能驅動CO₂常壓轉化為高價值的C₂₊産品意義重大。本文設計了一種雙功能Cu促進CoFe合金催化劑，用于模拟太陽光驅動光熱轉化器件，實現光緻熱催化CO₂加氫制低碳烯烴。催化劑的雙功能設計結合了金屬Cu和CoFe合金的協同效應，提高了CO₂加氫到多碳産物性能。實驗和理論計算結果證實了Cu助劑在增強CO₂的吸附和氫溢流方面起着關鍵作用，同時CoFe合金促進C-C偶聯到C_2-4烯烴産物。本工作為雙功能催化劑的設計實現CO₂高附加值轉化提供了新的見解，并為太陽能可持續利用開辟了新的可能性。

以上工作得到了區域創新發展聯合基金、河北省自然科學基金、中國博士後基金、BETVLCTOR伟德官方网站人才項目、福州大學能源與環境國家重點實驗室開放基金等項目大力支持。

文章鍊接：https://doi.org/10.1002/adfm.202400798