xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂的制备及催化CO2加氢制乙醇性能研究

胡小亮 ,  汪萌佳 ,  向欢 ,  王治红 ,  张辉 ,  李爱蓉

现代化工 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (9) : 149 -155.

PDF (4340KB)
现代化工 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (9) : 149-155. DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2026.09.026
科研与开发

xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂的制备及催化CO2加氢制乙醇性能研究

作者信息 +

Preparation of xNaCuFe/ZnAl2O4 catalyst and its catalytic performance for CO2 hydrogenation to ethanol

Author information +
文章历史 +
PDF (4443K)

摘要

针对CO2加氢合成乙醇选择性低的问题,采用浸渍法制备了不同钠负载量的铜铁催化剂(xNaCuFe/ZnAl2O4),系统考察反应温度、反应压力和空速对其催化性能的影响。结果表明,钠的加入改变了铜物种周围的电子环境,增强了金属与载体之间的相互作用,催化剂表面中强碱性位点明显增多。在350℃、3 MPa、6 000 mL/(gcat·h)的反应条件下,CO2的转化率可以达到33.55%,乙醇的时空产率为78.20 mg/(gcat·h)。在最佳反应条件下[290℃、3.5 MPa、3 000 mL/(gcat·h)],CO2的转化率为25.38%,乙醇的选择性为16.35%。原位红外结果表明,该催化剂催化CO2加氢合成乙醇遵循CO介导机制,*CO与其解离生成的*CHx物种发生C—C偶联生成C2含氧中间体,进一步加氢得到乙醇。

Abstract

To address the challenge of low selectivity in CO2 hydrogenation to ethanol,Cu-Fe catalysts with different sodium loadings (xNaCuFe/ZnAl2O4) were prepared by the impregnation method.The effects of reaction temperature,reaction pressure,and space velocity on the catalytic performance were systematically examined.The results showed that the addition of sodium changed the electronic environment around the copper species,enhanced the metal-support interaction,and significantly increased the number of medium-strong basic sites on the catalyst surface.The CO2 conversion reached 33.55% and the space-time yield of ethanol was 78.20 mg/(gcat·h) under the reaction conditions of 350℃,3 MPa,and 6 000 mL/(gcat·h).Under the optimal reaction conditions [290℃,3.5 MPa,and 3000 mL/(gcat·h)],the CO2 conversion was 25.38%,with an ethanol selectivity of 16.35%.In situ DRIFTS results indicated that CO2 hydrogenation to ethanol on the prepared catalyst followed the CO-mediated mechanism:*CO couples with *CHx generated from its dissociation to form C2 oxygenated intermediates,which were subsequently hydrogenated to ethanol.

关键词

CO2加氢 / 乙醇 / Cu-Fe基催化剂 / Na助剂 / 反应机理

Key words

CO2 hydrogenation / ethanol / CuFe-based catalyst / Na promoter / reaction mechanism

引用本文

引用格式 ▾
胡小亮,汪萌佳,向欢,王治红,张辉,李爱蓉. xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂的制备及催化CO2加氢制乙醇性能研究[J]. 现代化工, 2026, 46(9): 149-155 DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2026.09.026

登录浏览全文

4963

注册一个新账户 忘记密码

随着全球工业化的迅速发展,化石燃料的过度使用导致大气中的CO2浓度持续攀升,对生态系统构成了严重的威胁。通过催化转化将CO2转化为甲醇、乙醇、烯烃等高附加化学品和液体燃料不仅能够缓解温室效应,还能实现碳资源有效循环利用[1]。乙醇作为一种重要的基础化学原料与清洁液体燃料,在能源和化工领域具有广泛需求。然而,CO2分子的热力学稳定性导致其吸附与活化困难,且C—C偶联过程复杂,使得CO2加氢高选择性合成乙醇仍面临着挑战。
目前,CO2加氢制乙醇的催化剂可以分为贵金属基催化剂(铑基、钌基等)和非贵金属催化剂(铜基、钴基等)2大类[2-3]。贵金属催化剂虽然表现出较好的乙醇选择性,但高昂的成本导致其难以实现工业化应用。在非贵金属催化剂中,铜基催化剂在CO2加氢制甲醇及逆水煤气变换反应中具有优异的催化性能,能够促进CO2活化和CO的非解离吸附,但其较弱的碳链增长能力限制了C2+高级醇的选择性合成[4]。铁基催化剂具有较高的CO2活化能力和C—C偶联能力,但其活性位点对C—O键的稳定能力不足且产物分布较广[5]。铜铁双金属催化剂结合了铜的CO2活化优势与铁的C—C偶联潜力,通过独特的金属协同效应能够有效提升催化性能。然而Cu-Fe催化剂仍会产生大量的烃类副产物。
碱金属助剂(如Li、Na、K)已被证实能够调控金属位点的电子结构,从而影响关键C1中间体的吸附及后续的C—C偶联反应[6-7]。其中,钠助剂不仅能提高表面碱性促进CO2吸附,还能通过抑制中间体的进一步氢化,从而影响反应路径[8]。Zhang等[9]通过调控Na与Co物种之间的相互作用以获得稳定的Na-Co2C活性位点,从而抑制CO解离活化,调节催化剂表面CO/CHx比例,并促进乙醇的生成。
在金属氧化物中,尖晶石氧化物(AB2O4)因其丰富的表面活性位点、可调节的配位结构以及在催化剂中的高稳定性受到广泛关注。此外,尖晶石暴露的极性表面可以锚定负载的金属颗粒,促进金属-载体作用的形成,从而阻碍金属物种的团聚[10]。其中,ZnAl2O4尖晶石作为潜在的催化剂载体在CO2加氢制甲醇中已经有相关的应用。
鉴于此,本文采用碱金属Na作助剂,ZnAl2O4尖晶石作为载体,通过浸渍法制备了不同钠负载量的xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂,考察其催化CO2加氢制乙醇的性能,并探究反应条件对其催化性能的影响。可为CO2加氢制乙醇催化剂的制备与开发提供参考,为CO2资源化利用提供思路。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

三水硝酸铜、九水硝酸铁、六水硝酸锌、九水硝酸铝、硝酸钠,分析纯,成都科隆化学品有限公司;碳酸铵,分析纯,天津科密欧化学试剂有限公司。
Xpert3 Power型X射线衍射分析仪(XRD),荷兰PANalytical B.V.公司;Nexsa型X射线光电子能谱仪(XPS),美国Thermo Fisher Scientific公司;ASAP-2460型全自动物理吸附仪(N2吸附-脱附),美国Micromeritics公司;G2 F20型透射电子显微镜(TEM),美国FEI公司;iCAP PRO型等离子光谱仪(ICP-OES),美国Thermo Fisher Scientific公司;BelCata Ⅱ型化学吸附仪,日本Microtrac BEL公司;INVENIO S型原位红外,德国布鲁克公司;SC-8100型气相色谱仪,重庆川仪分析仪器有限公司;ICCC-10型二氧化碳捕集与定向催化转化精准表征与动态模拟实验装置,大连瑞达科兴科技有限公司。

1.2 催化剂制备

(1)ZnAl2O4的制备:将2.0 g六水硝酸锌和5.0 g九水硝酸铝溶解在30 mL去离子水中以形成透明溶液。然后,在连续搅拌和室温下向上述溶液中滴加浓度为1 mol/L的碳酸铵溶液,直到溶液pH为7.0。在70℃老化2 h后,通过离心回收固体产物,并用去离子水洗涤3次。70℃干燥24 h后,在马弗炉中500℃煅烧4 h。
(2)xNaCuFe/ZnAl2O4的制备:将0.648 9 g三水硝酸铜、1.085 0 g九水硝酸铁、0.044 0 g硝酸钠溶解在15 mL去离子水中。将0.6 g ZnAl2O4浸渍在溶液中。依次超声1 h,室温搅拌2 h后,将溶液加热至85℃去除水分。经过干燥处理后,在马弗炉中400℃煅烧4 h,得到2%钠负载量(相对于载体)的2NaCuFe/ZnAl2O4催化剂。通过调整金属前驱体溶液中NaNO3的含量来调整钠的负载量,得到xNaCuFe/ZnAl2O4(x=0,0.5,1,2,4)。

1.3 结构表征

XRD测试:靶材Cu,管电压40 kV,管电流 60 mA,λ=0.154 1 nm,扫描速率:5°/min,扫描范围:5~80°。
XPS测试:Al Kα射线源为射线源,结合能以 C 1s(284.8 eV)校正。
氮气吸附-脱附测试:采用静态吸附法,以N2为吸附质,在-195.8℃低温条件下测定吸附量随相对压力的变化趋势,并使用BET多层吸附模型和BJH孔径分布计算模型计算样品比表面积、孔体积和孔径分布。
ICP-OES测试:对样品进行酸溶前处理,将所得溶液加去离子水定容50 mL,稀释一定倍数后进行测试。
TEM测试:将样品超声分散在乙醇中,然后取一滴液体滴加到超薄钼膜上,在空气中干燥后进行测试。
氢气程序升温还原(H2-TPR)测试:称取100 mg样品置于石英管中,接着在30 mL/min的氦气气氛中以10℃/min的升温速率升至200℃保持0.5 h以除去样品表面吸附的杂质,结束后降至50℃。载气改为30 mL/min的10% H2/He,并开启热导检测器,待基线稳定后开始记录数据,与此同时以10℃/min的升温速率升至800℃。
二氧化碳程序升温脱附(CO2-TPD)测试:xNaCuFe/ZnAl2O4样品的预处理同H2-TPR一致。使用30 mL/min的10% CO2-90% He混合气开始吸附,吸附饱和后将气体转化为氦气以吹扫残余的CO2。之后,以10℃/min的升温速率从50℃加热至800℃。
原位红外测试:将样品填满放置在样品台凹槽里的坩埚,在30 mL/min的H2气氛中以5℃/min的升温速率升至350℃保持2 h进行还原处理。之后使用30 mL/min的氮气清洗样品30 min。然后引入30 mL/min的V(H2)∶V(CO2)=3∶1的混合气,在290℃下采集红外光谱,并在此温度下持续1 h。

1.4 性能测试

将0.2 g xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂和0.6 g石英砂的混合物填装在固定床反应器中央,反应前催化剂在30 mL/min的H2气流、350℃条件下活化 2 h。待温度降至反应温度后,再将V(H2)∶V(CO2)=3∶1的混合气以20 mL/min通入反应器,在350℃、3 MPa下进行反应。根据式(1)和式(2)计算CO2转化率和产物选择性。
${\mathit{X}}_{\mathit{C}{\mathit{O}}_{2}}=\left[\right(\mathit{C}{\mathit{O}}_{2\mathit{i}\mathit{n}}-\mathit{C}{\mathit{O}}_{2\mathit{o}\mathit{u}\mathit{t}})/\mathit{C}{\mathit{O}}_{2\mathit{i}\mathit{n}}]\times 100\mathit{\%}$
${\mathit{S}}_{\mathit{i}}=\left[\right({\mathit{n}}_{\mathit{i}}\times {\mathit{C}}_{\mathit{i}\mathit{o}\mathit{u}\mathit{t}})/(\sum {\mathit{n}}_{\mathit{i}}\times {\mathit{C}}_{\mathit{i}\mathit{o}\mathit{u}\mathit{t}}\left)\right]\times 100\mathit{\%}$
其中,CO2in、CO2out分别为反应前后气体中CO2的摩尔数;ni,Ciout分别为产物i中的碳原子数和摩尔数。
乙醇的时空产率计算公式如式(3)所示。
$\mathit{S}\mathit{T}{\mathit{Y}}_{\mathit{E}\mathit{t}\mathit{O}\mathit{H}}=\left[\right({\mathit{n}}_{\mathit{C}{\mathit{O}}_{2},\mathit{i}\mathit{n}}\times {\mathit{X}}_{\mathit{C}{\mathit{O}}_{2}}\times {\mathit{S}}_{\mathit{E}\mathit{t}\mathit{O}\mathit{H}})/({\mathit{n}}_{\mathit{E}\mathit{t}\mathit{O}\mathit{H}}\times {\mathit{W}}_{\mathit{c}\mathit{a}\mathit{t}}\left)\right]\times 100\mathit{\%}$
其中,nCO2,in为入口处CO2的摩尔流量,mol/min;nEtOH为乙醇的碳原子数;Wcat为催化剂的质量,g。

2 结果与讨论

2.1 催化剂表征分析

2.1.1 XRD分析

通过XRD分析了煅烧后xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂的物相结构,如图1所示。位于35.5、38.7、48.72、61.5°处的衍射峰分别归属于CuO(PDF 48—1548)的(11-1)、(111)、(20-2)和(11-3)晶面,而位于31.2、36.8、59.3°和65.2°处的衍射峰分别归属于ZnAl2O4(PDF 05—0669)的(220)、(311)、(511)和(440)晶面[11-12]。此外,没有观察到与钠和铁相关的衍射峰,这可能是因为钠含量低且高度分散(0~1.53%,见表1),而铁以非晶形式存在或高度分散[13]

2.1.2 XPS分析

通过XPS分析进一步探究了煅烧后催化剂表面的元素化学价态和组成,结果见图2。如图2(a)所示,933.2 eV和952.9 eV处的特征峰分别对应于Cu2+的Cu 2p3/2和Cu 2p1/2轨道,并在943 eV和961 eV左右伴有强烈的Cu2+卫星峰,这源于过渡金属3d轨道与周围配位氧2p轨道之间的电荷转移[14]。相较于CuFe/ZnAl2O4催化剂,2NaCuFe/ZnAl2O4催化剂中Cu 2p1/2和2p3/2峰略微向高结合能偏移了0.2~0.3 eV,说明Na的引入改变了Cu物种周围的配位环境[15]。对于Fe 2p谱图[图2(b)],710.8 eV和724.3 eV处的特征峰分别对应于Fe3+的Fe 2p3/2和Fe 2p1/2特征峰。此外,733.8 eV和719.6 eV左右出现了强烈的Fe3+卫星峰[16],这表明催化剂中的Fe以三价氧化铁的形式存在。

2.1.3 比表面积及孔结构

图3为煅烧后催化剂的N2吸附-脱附等温线及孔径分布图。如图3(a)所示,xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂的吸附-脱附等温线均表现为国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)分类中的Ⅳ型吸附等温线,并具有明显的H3型滞后环,表明催化剂具有狭缝型介孔结构。由图3(b)可知,钠的引入并没有显著改变催化剂的孔径分布,孔径基本集中在6 nm左右,且以介孔为主。值得注意的是,当钠负载量为2%时,催化剂中孔径主要集中在4 nm和10 nm左右,这种双峰孔结构不仅能降低反应物分子在催化剂孔道内的扩散阻力,还能暴露出更多活性位点[17]
xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂的BET测试结果如表1所示,比表面积范围为84.64~97.87 m2/g,孔体积为0.13~0.17 cm3/g,平均孔径在5.25~6.43 nm之间。比表面积和孔体积均随着钠负载量的增加出现不同程度的降低,这可能是浸渍过程中部分金属颗粒进入孔道造成部分孔道堵塞。相较于其他钠负载催化剂,2NaCuFe/ZnAl2O4催化剂的比表面积相对较高(94.19 m2/g),但其孔体积和平均孔径最低,分别为0.13 cm3/g和5.25 nm,这与催化剂中小孔径的孔数量增多有关。

2.1.4 TEM分析

2NaCuFe/ZnAl2O4催化剂的TEM和HRTEM图如图4所示。该催化剂主要呈现出CuO和ZnAl2O4的晶格条纹,分别为0.251、0.279、0.286、0.244 nm,分别对应于CuO(11-1)、(110)晶面和ZnAl2O4的(220)、(311)晶面[10,18]。没有观察到钠和铁物种的晶格条纹,这与XRD的结果一致。

2.1.5 H2-TPR和CO2-TPD分析

通过H2-TPR确定了xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂的还原行为,结果如图5所示。100~300℃处的低温还原峰,归属于CuO的还原;在400~650℃的还原峰归属于Fe2O3被还原为Fe3O4[19]。对于2NaCuFe/ZnAl2O4催化剂,CuO的还原出现3个还原峰,153℃和185℃处的低温还原峰归属于催化剂表面具有小晶粒尺寸且高度分散的CuO物种到Cu2O、再到金属态Cu的还原,这部分铜物种的还原与催化剂活性相关。此外,222℃的还原峰为具有大晶粒尺寸的体相CuO物种的还原[20]
随着Na负载量的增加,CuO的还原峰逐渐向高温方向移动,可能是由于铜物种与载体之间的金属-载体相互作用增强,不利于电子转移,从而抑制CuO的还原。另外,部分钠可能会覆盖在铜物种表面,从而阻碍了H2在催化剂表面的吸附和迁移[21]。因此,Na的引入抑制了CuO的还原,使催化剂的加氢能力有所下降。
CO2的吸附与活化对促进CO2转化和C—C偶联过程至关重要,对xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂进行CO2-TPD分析,结果见图6表2。由图6可知,CO2-TPD主要显示出αβγ 3种不同类型CO2吸附位点的温度区。低温区(50~200℃)为羟基上的CO2弱吸附,形成碳酸氢盐;中温区(200~390℃)对应于表面中等碱性位点或氧空位上的CO2中强吸附,生成双齿碳酸盐;高温区(390℃以上)则归属于强碱性位点上的单齿碳酸盐,其与表面的配位不饱和O2-物种有关[22-23]
表2所示,随着钠负载量增加,催化剂表面的总碱性位点数量显著增加,其中弱碱性位点和中等碱性位点数量先增加后降低,而强碱性位点数量呈上升趋势。这充分说明碱金属钠的引入有效提升了催化剂对CO2的吸附与活化能力。然而CO2转化率并未因此提高,反而呈现下降趋势,这表明CO2转化率并不简单地取决于催化剂的CO2活化能力。

2.2 催化剂性能分析

2.2.1 钠负载量的影响

xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂的催化剂性能如图7所示。CO2的转化率随着钠负载量的增加逐渐从36.51%降至33.37%,CO和CH4的选择性逐渐降低,说明适当的钠负载量可以抑制CO2的深度加氢形成甲烷。烯烃和烷烃的选择性随着钠含量的增多先降低后增加,说明适量的钠负载能够促进C—C偶联生成C2+产物。当钠负载量为2%时,乙醇的选择性和时空产率达到最大值,分别为12.90%和78.20 mg/(gcat·h),说明此时催化剂的表面性质最有利于碳碳偶联及乙醇的生成。因此,选择钠负载量为2%的催化剂为研究对象,进一步优化反应条件。

2.2.2 反应温度的影响

反应温度对2NaCuFe/ZnAl2O4催化CO2加氢性能的影响如图8所示。当反应温度从260℃增加到380℃时,CO2的转化率从17.71%显著增加到34.52%,表明高温更有利于CO2的转化。乙醇的选择性呈现火山形趋势,并在290℃达到最大值(13.89%)。然而,过高的温度会导致CO解离产生更多的*CHx,并进一步氢化或碳碳偶联形成甲烷或C2+烃类,最终导致乙醇的选择性降低。

2.2.3 反应压力的影响

图9反应压力对催化性能的影响看出,加压可以促进CO2加氢转化为乙醇,乙醇选择性在 3.5 MPa时达到最大值(15.22%)。随着压力的增加,CO的选择性从29.84%降低至21.95%,而烷烃和烯烃的含量逐渐增加,这说明高压有利于C—C偶联反应,且费托合成反应得到增强。因此选择 3.5 MPa为最佳反应压力。

2.2.4 空速的影响

由空速对2NaCuFe/ZnAl2O4催化性能的影响(图10)看出,空速同样影响着CO2加氢向乙醇的转化。当空速从3 000 mL/(gcat·h)增加至15 000 mL/(gcat·h)时,CO2转化率从25.38%下降至22.11%,乙醇的选择性逐渐从16.35%降低至9.67%。此外,C1产物的选择性逐渐升高(CO、CH4、甲醇),而烯烃、烷烃和乙醇的C2+产物的选择性逐渐降低。这是由于空速增加使原料气与催化剂的接触时间变短导致CO2活化不充分,生成的C1中间体很难发生后续的C—C偶联反应。因此,3 000 mL/(gcat·h)为最优的空速。

2.3 稳定性测试

在290℃、3.5 MPa、3 000 mL/(gcat·h)的最佳反应条件下,对2NaCuFe/ZnAl2O4催化剂进行稳定性测试,结果如图11所示。反应72 h后,CO2转化率稳定在24%~25%。乙醇选择性从16.35%缓慢降低至11.48%,可能是由于活性金属发生迁移和烧结导致活性比表面积大幅下降,能够发生化学反应的活性位点数量减少和被破坏,从而引起活性降低。

2.4 机理分析

采用原位红外进一步确定了2NaCuFe/ZnAl2O4催化剂催化CO2加氢制乙醇的反应路径,结果见图12。当引入原料气后,首先观察到1 470、1 455 cm-1处*CO3物种的特征峰和1 864 cm-1处桥式吸附CO的特征峰,并在2 875、2 772、2 682、1 384 cm-1处发现*HCOO物种的特征峰,这表明吸附态的 *CO3物种与H2解离产生的氢原子发生了反应[24-25]。反应3 min后,出现了线式吸附CO(2 075 cm-1)和气态CO,并随着反应的进行*CO中间体的振动峰逐渐增强[26]。此外,1 401 cm-1处出现 *CHx物种C—H伸缩特征峰,表明CO中间体能够通过解离活化快速转化为*CHx物种[27]。随着反应的进行,1 695、1 540 cm-1处*CH3COO特征峰以及1 748、1 716 cm-1处*CH3CHO中间体的特征峰出现并增强[3,28-29],*CO和*CHx信号略有减弱,表明*CO与*CHx物种发生C—C偶联生成C2含氧中间体。在反应20 min后,开始出现*CH3CH2O物种的特征峰(2 965、2 927、2 865 cm-1),表明 *CH3CHO进一步加氢生成乙氧基物种,最终脱附形成乙醇[30]。综上所述,2NaCuFe/ZnAl2O4催化剂上CO2加氢合成乙醇遵循CO介导机制。CO2首先通过逆水煤气变换反应转化为CO,CO在活性中心的作用下转变为*CO和*CHx,之后两者发生碳碳偶联从而合成乙醇。

3 结论

本文采用浸渍法制备xNaCuFe/ZnAl2O4催化剂,用于固定床催化CO2加氢制乙醇,结论如下。
(1)Na助剂通过改变铜物种周围的电子环境、增强金属-载体相互作用以及增加催化剂表面中强碱性位点的数量,有效提升了催化剂的催化性能。
(2)在反应温度350℃、反应压力3 MPa、空速 6 000 mL/(gcat·h)的条件下,2NaCuFe/ZnAl2O4催化CO2加氢合成乙醇的选择性为12.90%。反应条件优化后,乙醇选择性提高到了16.35%。
(3)2NaCuFe/ZnAl2O4催化剂上CO2加氢合成乙醇遵循CO介导机制,*CO与*CO解离形成的*CHx发生碳碳偶联形成*CH3CHO等C2含氧中间体,其进一步加氢生成乙醇。
本文研究为催化CO2加氢合成乙醇的非贵金属铜铁基催化剂的制备与开发提供参考。

参考文献

[1]

陈沿兵, 何鹏程, 王泽峰, . 制备方法对Co掺杂Cu/Zn催化剂在CO2加氢制甲醇中性能的影响研究[J]. 现代化工, 2025, 45(S2):422-430.

[2]

Zhou C, Aitbekova A, Liccardo G, et al. Steam-assisted selective CO2 hydrogenation to ethanol over Ru-In catalysts[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63:e202406761.

[3]

Ding L, Shi T, Gu J, et al. CO2 hydrogenation to ethanol over Cu@Na-Beta[J]. Chem, 2020, 6:2673-2689.

[4]

毛瑀中, 祝建章, 查飞, . 氮掺杂碳材料负载合金相CuCo催化剂的制备及催化CO2加氢合成乙醇性能[J]. 精细化工, 2025, 42(11):2502-2510,2534.

[5]

Wang Y, Wang W, He R, et al. Carbon-based electron buffer layer on ZnOx-Fe5C2-Fe3O4 boosts ethanol synthesis from CO2 hydrogenation[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2023, 62(46):e202311786.

[6]

Irshad M, Jo H, Bibi S S, et al. Synthesis of selective C5+ paraffins directly from CO2 over Cu-Co catalyst:Dynamic role of Cu to establish the Fischer-Tropsch synthesis process[J]. Chemical Engineering Journal, 2025, 517:164291.

[7]

Li X, Wang H, Ma Q, et al. Na promotes selective hydrogenation of CO2 to ethanol over CoMnO catalysts[J]. Applied Catalysis B:Environment and Energy, 2026, 382:125998.

[8]

Bibi S S, Ahmed S, Jo H, et al. Turning methanation into chain growth:Na-induced mechanistic bifurcation on Co-ZrOx catalyst[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2026, 80:1-18.

[9]

Zhang S, Wu Z, Liu X, et al. Tuning the interaction between Na and Co2C to promote selective CO2 hydrogenation to ethanol[J]. Applied Catalysis B:Environmental, 2021, 293:120207.

[10]

Song L, Wang H, Wang S, et al. Dual-site activation of H2 over Cu/ZnAl2O4 boosting CO2 hydrogenation to methanol[J]. Applied Catalysis B:Environmental, 2023, 322:122137.

[11]

Siddiqui H, Parra M R, Qureshi M S, et al. Studies of structural,optical,and electrical properties associated with defects in sodium-doped copper oxide (CuO/Na) nanostructures[J]. Journal of Materials Science, 2018, 53(12):8826-8843.

[12]

Nguyen P H, Shin E W. Disordered structure of ZnAl2O4 phase and the formation of a Zn NCO complex in ZnAl mixed oxide catalysts for glycerol carbonylation with urea[J]. Journal of Catalysis, 2019, 373:147-160.

[13]

Zhang Q, Wang S, Geng R, et al. Hydrogenation of CO2 to higher alcohols on an efficient Cr-modified CuFe catalyst[J]. Applied Catalysis B:Environmental, 2023, 337:123013.

[14]

Kostyniuk A, Likozar B. High-yield ethanol production via thermocatalytic CO2 hydrogenation over Cs/CuZnFe catalyst in a continuous flow reactor[J]. Chemical Engineering Journal, 2025, 520:166135.

[15]

Yang Q, Wang R, Zhang X, et al. Topotactic transformation of metal-organic frameworks to iron-based catalysts for the direct hydrogenation of CO2 to olefins[J]. Catalysis Science & Technology, 2023, 13(11):3258-3269.

[16]

Ma Y, Pu X, Liu Y, et al. Synergistic catalysis over Pd-Fe-Zn with triple-interface structures for selective CO2 hydrogenation to ethanol[J]. ACS Catalysis, 2025:18580-18590.

[17]

郭传奎, 贾燕子, 杨清河, . 双峰孔材料的制备及其在催化反应中的应用研究进展[J]. 石油炼制与化工, 2023, 54(10):30-38.

[18]

Wang Y, Li Y, Wang X, et al. Effects of redox mediators on α-Fe2O3 exposed by {012} and {104} facets for photocatalytic water oxidation[J]. Applied Catalysis B:Environmental, 2017, 206:216-220.

[19]

Xu D, Ding M, Hong X, et al. Selective C2+ alcohol synthesis from direct CO2 hydrogenation over a Cs-promoted Cu-Fe-Zn catalyst[J]. ACS Catalysis, 2020, 10(9):5250-5260.

[20]

Dong X, Li F, Zhao N, et al. CO2 hydrogenation to methanol over Cu/ZnO/ZrO2 catalysts prepared by precipitation-reduction method[J]. Applied Catalysis B:Environmental, 2016, 191:8-17.

[21]

王愉源. 二氧化碳加氢合成乙醇催化剂的制备及性能研究[D]. 青岛: 中国石油大学(华东), 2020.

[22]

Zhao Q, Fan G, Li F. Unique CuO-FeO interfaces in Cu-decorated Fe-based catalysts facilitating CO2 hydrogenation to higher hydrocarbons[J]. Chemical Engineering Journal, 2024, 495:153309.

[23]

Jia X, Zhang X, Rui N, et al. Structural effect of Ni/ZrO2 catalyst on CO2 methanation with enhanced activity[J]. Applied Catalysis B:Environmental, 2019, 244:159-169.

[24]

Huang S, Fang L, Luo S, et al. Tailoring electronic and interfacial synergy in Cu-FeGa/Al2O3 for direct CO2 hydrogenation to ethanol[J]. Chemical Engineering Journal, 2026, 531:173969.

[25]

Bai S, Shao Q, Wang P, et al. Highly active and selective hydrogenation of CO2 to ethanol by ordered Pd-Cu nanoparticles[J]. Journal of the American Chemical Society, 2017, 139(20):6827-6930.

[26]

Zhang D, Virchenko V, Jansen C, et al. Characterization of CO adsorbed to clean and partially oxidized Cu(211) and Cu(111)[J]. The Journal of Physical Chemistry C, 2023, 127:24158-24167.

[27]

Wang S, Zhang L, Wang P, et al. Highly effective conversion of CO2 into light olefins abundant in ethene[J]. Chem, 2022, 8:1376-1394.

[28]

Wang Y, Xu D, Zhang X, et al. Selective C2+ alcohol synthesis by CO2 hydrogenation via a reaction-coupling strategy[J]. Catalysis Science & Technology, 2022, 12:1539-1550.

[29]

Wang Y, Zhang X, Hong X, et al. Sulfate-promoted higher alcohol synthesis from CO2 hydrogenation[J]. ACS Sustainable Chemistry Engineering, 2022, 10:8980-8987.

[30]

Ochoa J V, Trevisanut C, Millet J M, et al. In situ DRIFTS-MS study of the anaerobic oxidation of ethanol over spinel mixed oxides[J]. The Journal of Physical Chemistry C, 2013, 117:23908-23918.

AI Summary AI Mindmap
PDF (4340KB)

31

访问

0

被引

导航
相关文章

AI思维导图

/