通過(guò)CO2還原制備燃料是具有前景的能源存儲(chǔ)技術(shù)，但是生成甲醇等能源密集液體燃料的方法仍然非常罕見(jiàn)，尤其是在低溫低壓反應(yīng)條件和使用可再生電能的電化學(xué)反應(yīng)。有鑒于此，北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校Alexander James Minden Miller、美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(BNL) Mehmed Z. Ertem等報(bào)道電催化劑和有機(jī)金屬熱催化劑結(jié)合，得到的多催化劑匹配催化體系，能夠在溫和的溫度和壓力實(shí)現(xiàn)CO2合成甲醇。
這種電催化劑和熱催化結(jié)合的體系通過(guò)電催化劑[Cp*Ir(bpy)Cl]+（其中Cp*=五甲基環(huán)戊二烯基，bpy=2,2′-聯(lián)吡啶）將CO2還原為甲酸，通過(guò)HOTf催化劑Fischer酯化反應(yīng)將甲酸轉(zhuǎn)化為異丙基甲酯，通過(guò)(H-PNP)Ir(H)3催化劑（其中H-PNP=HN(C2H4PiPr)2）熱催化轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)將異丙醇甲酯轉(zhuǎn)化為甲醇。
（2）
異丙醇溶劑起到多種作用：將甲酸生成異丙醇甲酯、通過(guò)轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)提供甲酸酯還原為甲醇的氫、通過(guò)氫鍵相互作用降低加氫催化反應(yīng)的能壘。
這項(xiàng)工作除了開(kāi)發(fā)一種室溫還原酯分子的方法，而且展示了如何將電催化和金屬有機(jī)熱催化劑結(jié)合，為開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)多種催化劑串聯(lián)的催化體系提供幫助。
參考文獻(xiàn)
Sergio Fernández, Eric A. Assaf, Shahbaz Ahmad, Benjamin D. Travis, Julia B. Curley, Nilay Hazari, Mehmed Z. Ertem, Alexander James Minden Miller, Room‐Temperature Formate Ester Transfer Hydrogenation Enables an Electrochemical/Thermal Organometallic Cascade for Methanol Synthesis from CO2, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202416061
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202416061
