催化COx(CO和CO2)加氫制備有價值的化學品是應對能源、環境和氣候變化挑戰的有效方法之一。H2O是這些反應中不可避免的副產物,其存在和作用往往被忽視。H2O對催化活性中心、反應機理和催化性能有顯著影響,使人們無法對真實催化劑的結構性能關系有明確而深入的了解。盡管具有挑戰性,但有必要闡明其作用,并提供實用的策略來調節H2O的濃度和分布,以優化其影響。近日,大連理工大學郭新聞、張光輝、香港中文大學宋春山綜述研究了H2O對催化CO和CO2加氫的影響。
本文要點:
1) 作者重點介紹了COx加氫中的H2O如何誘導催化劑的結構演變并協助催化過程,以及理解其潛在機制的相關研究。作者總結并討論了實現催化劑周圍H2O快速去除或局部富集的一些代表性調控策略,以及簡要的技術經濟分析和生命周期評估。
2) 這些理解和策略進一步擴展到外部場(光、電和等離子體)下CO和CO2還原的反應。此外,作者還提出了在實際應用中破譯和控制H2O效應的策略和前景。
Mingrui Wang et.al Understanding and Tuning the Effects of H2O on Catalytic CO and CO2 Hydrogenation Chem. Rev. 2024
DOI: 10.1021/acs.chemrev.4c00282
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.4c00282