Novel Heterogeneous Catalysts for CO(2) Hydrogenation to Liquid Fuels.
Novel Heterogeneous Catalysts for CO(2) Hydrogenation to Liquid Fuels.
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用于二氧化碳加氢生产液体燃料的新型多相催化剂
DOI：
10.1021/acscentsci.0c00976
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发表时间：
2020-10-28
影响因子：
18.2
通讯作者：
Sun Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gao P;Zhang L;Li S;Zhou Z;Sun Y
利用可再生能源，通过非均相催化将二氧化碳（CO2）加氢为液体燃料，包括汽油、喷气燃料、柴油、甲醇、乙醇和其他高级醇，不仅有效地缓解了大量CO2排放所带来的环境问题，而且减少了我们对化石燃料的过度依赖。在这篇展望中，我们回顾了设计新型和非常有前途的CO2直接加氢制甲醇，液态烃和高级醇的非均相催化剂的最新进展。与甲醇生产相比，合成具有两个或更多碳（C2+）的产品面临更大的挑战。CO2加氢高效合成C2+产物可以通过反应偶联策略实现，该策略首先将CO2转化为一氧化碳或甲醇，然后在双功能/多功能催化剂上进行C-C偶联反应。除了催化性能，独特的催化剂设计思想和结构-性能关系外，我们还讨论了催化剂开发的当前挑战和工业应用前景。
Carbon dioxide (CO2) hydrogenation to liquid fuels including gasoline, jet fuel, diesel, methanol, ethanol, and other higher alcohols via heterogeneous catalysis, using renewable energy, not only effectively alleviates environmental problems caused by massive CO2 emissions, but also reduces our excessive dependence on fossil fuels. In this Outlook, we review the latest development in the design of novel and very promising heterogeneous catalysts for direct CO2 hydrogenation to methanol, liquid hydrocarbons, and higher alcohols. Compared with methanol production, the synthesis of products with two or more carbons (C2+) faces greater challenges. Highly efficient synthesis of C2+ products from CO2 hydrogenation can be achieved by a reaction coupling strategy that first converts CO2 to carbon monoxide or methanol and then conducts a C–C coupling reaction over a bifunctional/multifunctional catalyst. Apart from the catalytic performance, unique catalyst design ideas, and structure–performance relationship, we also discuss current challenges in catalyst development and perspectives for industrial applications.
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