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助力碳中和！蘭大吳劍峰團隊揭示CO2加氫反應催化機理 | 前沿用戶報道
成果簡介
2021年4月，蘭州大學吳劍峰課題組在ACS Catalysis上發表題為“Insights into Bimetallic Oxide Synergy during Carbon Dioxide Hydrogenation to Methanol and Dimethyl Ether over GaZrOx Oxide Catalysts"的論文，研究了GaZrOx催化劑在CO2加氫制甲醇反應中的活性位點、協同作用及反應機理。
背景介紹
二氧化碳（CO2）是一種溫室氣體，其排放量過多會引起全球性氣候變化，如全球變暖、海平面上升等。為了實現可持續發展，科學家們提出將CO2和可再生的綠色H2共同反應生成甲醇這一解決方案。既能減少CO2的排放，又具有開發清潔能源的潛力，可謂一舉兩得（圖1）。甲醇（DME）不僅是重要的平臺分子，而且可以作為儲氫化合物進一步轉化為燃料和其他有價值的化學品。
圖1 減少二氧化碳含量的三種方式（內圈）以及二氧化碳氫化的主要產物（外圈）
圖2 GaZrOx雙金屬氧化物催化CO2加氫制甲醇的協同機理研究
圖文導讀
圖3 GaZrOx雙金屬氧化物催化CO2加氫制甲醇反應協同機理研究思路示意圖
催化活性測試
活性位點研究
反應機理探究
提出反應機理
基于以上研究思路，作者提出了GaZrOx催化劑催化CO2加氫制甲醇的反應機理，具體包括以下步驟：
儀器推薦
本研究中使用了HORIBA LabRAM HR Evolution光譜儀進行了拉曼光譜的測試。針對GaZrOx催化劑，通過傳統XRD檢測方法無法區分四方相和立方相ZrO2，但拉曼光譜可以對兩者進行區分。此外，拉曼光譜不需要對樣品進行前處理，且具有樣品無破壞可回收的優點。
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吳劍鋒簡介
文獻信息
英文原文標題：
Insights into Bimetallic Oxide Synergy during Carbon Dioxide Hydrogenation to Methanol and Dimethyl Ether over GaZrOx Oxide Catalysts
發表期刊：
ACS Catalysis
文章署名作者：
Wen-Hua Feng, Ming-Ming Yu, Li-Jun Wang, Yu-Ting Miao, Mohsen Shakouri, Jiaqi Ran, Yongfeng Hu, Zhiyun Li, Rong Huang, Yi-Lin Lu, Daqiang Gao, and Jian-Feng Wu