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兰州化物所CO2衍生过氧碳酸氢盐构建原位氧化体系研究获新进展（图）
复合 活性 催化
2024/11/23
过氧碳酸氢盐HCO4-是一种新兴的双电子弱氧化剂，HCO4-的活化能原位生成·OH和CO3·-等复合活性氧物种，实现原位氧化体系的构建。然而，从CO2的转化利用角度出发，构建CO2衍生HCO4-生成复合活性氧物种的原位氧化体系，国内外未见报道。而利用精准催化活化技术，实现多氧化剂共存体系中CO2衍生HCO4-的精准活化，具有极大挑战性。
中国科学院生态环境研究中心宋茂勇研究组在光催化还原CO2调控方面取得新进展（图）
宋茂勇 光催化 电子
2024/4/19
光催化转化CO2不仅可以减少温室气体的排放，还可以将CO2转化为可再生的能源。如何同步提升还原产物的选择性和产率是CO2催化还原反应的重大挑战之一。基于此，中国科学院生态环境研究中心宋茂勇研究团队围绕CO2光催化还原高效生成单一产物CO开展了系统研究
中国科学院城市环境研究所在光热催化CO2还原研究方面取得进展（图）
光热催化 催化性能 金属 载体界面
2024/1/16
光驱动CO2加氢转化为高值化学品是实现“双碳”目标的一种高效策略，可以同步缓解气候问题和能源危机。一般情况下，常压下的CO2加氢反应会发生逆水煤气反应 (CO2 + H2 → CO + H2O) 和萨巴提尔反应(CO2 + 4H2→CH4 + 2H2O)，分别生成CO和CH4。根据具体的应用场景，人们希望CO2加氢转化为高选择性的CO或CH4，但由于这两种反应常常同时发生，导致选择性降低，因此高选...
本发明涉及一种以双极膜为隔膜的电化学还原CO2电解池及其应用，该电解池包括阴极电解室、阴极电解液、阳极电解室、阳极电解液和分隔阴、阳极电解室的双极膜。阴极电解室的电极材料为Pb、In、Cu等，阴极电解液为碱性水溶液；阳极电解室的电极材料为Pt、Pd等，阳极电解液为碘盐的酸性水溶液。阴极电解室中的氢氧根和阳极电解室中的质子扩散至双极膜内生成水，形成一个电压降，降低电解槽的工作电压。与水电氧化生成氧气...
2023年8月25日，中国科学院大连化学物理研究所化石能源与应用催化研究部低碳烃综合利用及沸石催化材料研究组研究员朱向学、李秀杰团队，在低碳烷烃与CO2耦合转化催化剂设计方面取得新进展。该研究在镁铝尖晶石载体上构筑了高稳定性的单分散Fe基催化剂，并通过原位电镜和准原位穆斯堡尔谱揭示了Fe物种分别在有和无CO2参与的乙烷脱氢反应中的演变规律以及其与催化反应性能的关联。
2023年7月5日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室李灿院士、冯兆池研究员团队在CO2加氢制甲醇的机理研究方面取得了新进展。团队利用operando IR-MS技术，揭示了ZnZrOx固溶体催化剂上，相邻的Zn-O-Zr不对称活性中心对于CO2活化和催化加氢的协同促进机理。
2024年6月16日，中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥团队设计合成了一种单原子铋修饰铜合金催化剂，用于电催化CO2还原。该催化剂展现出优异的C-C偶联功能，显著提高了多碳（C2+）产物的法拉第效率。
光合作用为生命提供了物质和能量基础。模拟自然发展人工光合系统，通过“零碳循环”途径将太阳能转化为化学能并储存，是缓解能源危机和碳排放的有效手段。然而，由于天然光合系统产生的能量需供给诸多生命过程，其催化中心数量有限且距离光敏系统较远，导致光能-化学能转化的总量子效率低于0.1~1%（植物全年平均~0.1%，收获季节~1%）。如何“自下而上”利用合成化学和超分子组装手段，模拟天然光合系统中的关键分子...
电化学二氧化碳还原反应(CO2RR)被认为是一种高效可持续利用CO2的技术，并且反应生产的高附加值燃料和化学品可用于存储可再生电力。然而，由于缺乏在电化学条件下的高效和超耐用电催化剂，这一技术面临着巨大的挑战。在各种已开发的电催化剂中，铜基材料已成为有效地将CO2转化为多碳烃类和醇类化合物的潜在催化剂，但其活性与选择性并不理想。在过去的几年里，研究者通过采用多种方法来改善铜基催化剂的电化学CO2R...
中国科学院地球环境研究所在太阳光驱动CO2资源化利用研究方面取得进展（图）
资源化利用 化石燃料 光催化
2023/8/13
工业革命以来，化石燃料燃烧排放大量CO2，加剧全球变暖。我国已提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”战略目标。我国有完善的甲烷运输通道及终端使用设施，通过太阳光驱动CO2转化为甲烷实现资源化利用，具有巨大的应用前景。然而，CO2结构稳定、分子活化困难，光驱动CO2甲烷化的效率不高，且产物的甲烷选择性较低，实现高活性、高选择性光驱动CO2甲烷化面临巨大挑战。
Mn-钳形络合物催化CO2加氢制甲酸盐（图）
Mn-钳形络合物 CO2加氢 制甲酸盐
2022/6/15
H2是一种清洁高效的能源，但较高的运输成本阻碍了其商业化进程。将H2转化为有机液体进行储存是一种很有前景的解决方法，其中将H2转化为甲酸及甲酸盐引起了诸多科学家的关注。近日，德国莱布尼茨催化研究所Matthias Beller和Henrik Junge、德国APEX Energy Teterow公司Peter Sponholz等人共同报道了一种Mn-钳形络合物，在赖氨酸（Lys）促进下催化CO2加...
2022年5月19日，中国科学院大连化学物理研究所低碳烃综合利用及沸石催化材料研究组（DNL0804组）朱向学研究员和李秀杰研究员团队，与大连理工大学郭新闻教授团队、香港中文大学宋春山教授团队等合作，在低碳烷烃与CO2耦合转化研究方面取得新进展，揭示了不同原料气氛下（CO2/i-C4H10摩尔比）活性相的演变规律：在优选条件下，Fe基催化剂维持在Fe3O4活性相，获得相对稳定的异丁烷—CO2耦合转...
中国科学院兰州化学物理研究所兰州化物所CO2促进酰基化反应研究取得新进展
兰州化物 酰基化反应 催化剂
2022/3/27
面对全球气候变暖和 “双碳”目标，迫切需要研究人员不断研发出二氧化碳（CO2）利用的新策略和新手段。CO2作为安全无毒、廉价易得、可再生的C1资源，可作为C1合成子参与多种类型的化学反应。酰胺和酯广泛存在于天然产物（如肽、蛋白质等）、催化剂、药品、农用化学品和高分子结构中。传统的酰基化反应是羧酸及其衍生物在偶联试剂存在下与胺或醇的反应。为实现更好的稳定性和原子经济性，探索和发展实用、绿色的酰基化新...
张杰鹏&周东东课题组：动态/柔性Cu(I)多氮唑框架用于电催化CO2转化工作发表于Angew. Chem. Int. Ed.（图）
动态/柔性Cu(I)多氮唑框架 电催化 CO2转化 电催化剂
2022/5/11
电催化CO2还原反应（CO2RR）是一种有效的碳中和的方法，而铜基催化剂因其能够产生有价值的碳氢化合物而备受关注。众所周知，双核铜位点有利于促进C?C耦合形成有价值的C2+产物。但由于缺乏明确的活性位点结构，阐明催化剂结构与功能的关系仍然是一个巨大的挑战。
Cu(F-Cu)催化CO2电还原为C2+产物（图）
Cu(F-Cu)催化 CO2电还原 C2+
2022/6/15
通过可再生电力电化学还原CO2为解决过量温室气体和在温和环境下实现碳中和提供了一种有效的方法。铜基催化剂对CO2电还原反应中的多碳(C2+)产物具有独特的催化活性，并被广泛研究以提高相应的选择性和活性。近日，中国科学院化学研究所韩布兴报告了一种F掺杂的Cu(F-Cu)催化剂，C2+产物（主要是乙烯和乙醇）法拉第效率达到70.4%。相关成果发表于Green Chemistry。