近日,我校核磁共振與分子科學交叉研究院/永利6774app手机版官网劉國亮教授聯合武漢大學Abhishek Dutta Chowdhury教授在《Chemical Society Reviews》期刊上發表題為“Selectivity control by zeolites during methanol-mediated CO2 hydrogenation processes”的文章,就甲醇介導二氧化碳催化轉化體系中分子篩選擇性控制機制進行了介紹。文章共同第一作者是我校博士後劉唐康與碩士研究生劉芷瑤。

論文從分子篩擇形催化的視角出發,全面而深入地闡述了近年來分子篩材料在CO2加氫領域内的最新進展與趨勢。目前,通過熱催化技術将CO2與綠色H2轉化為高附加值的能源小分子和基礎化學品,如醇類、烯烴和芳烴,是未來緩解全球氣候變暖、實現雙碳目标最有前途的戰略之一。然而,CO₂加氫反應網絡錯綜複雜,且在分子篩内部精準調控多個活性位點上的C-O鍵活化和C-C鍵耦聯過程極具挑戰性,因此開發兼具高活性與高選擇性的催化劑依舊面臨重重困難。目前,國内外的科學家們已探索了結合氧化還原型金屬位點與分子篩酸性位點的雙功能性,但這些探索尚缺乏系統性考量,以至于未能确立清晰的結構-性能關系。為填補這方面的空缺,該論文全面而批判性地概述當前關于分子篩限域金屬型催化劑在醇類合成中的應用,以及通過甲醇介導路徑在CO₂加氫過程中用于C2+烴類産物合成的分子篩串聯催化體系的研究進展。特别地,着重評估了“氧化還原-酸”雙功能催化體系内的限域效應與鄰近效應對催化性能的影響,尤其是對産品分布的調控作用,并從機理層面進行深入剖析。最後,文章不僅詳盡探讨了催化過程中各催化劑組分間的協同作用,還為促進新型或改良型催化劑系統的理性設計提供了極具價值的洞見與啟示。鑒于分子篩在二氧化碳加氫轉化過程中所面臨的挑戰與潛在機遇,該綜述為推動構建可持續、高效的CO2資源化利用貢獻力量,助力實現環境友好型化學工藝的發展。

核磁共振與分子科學交叉研究院建立于2023年,是永利6774app手机版官网跨學科學術研究與人才培養的重要陣地,交叉院旨在充分發揮永利6774app手机版官网學科門類齊全、特色基礎學科的優勢,構建學科交叉融合發展的新機制,規範和強化跨學科研究平台服務支撐,有組織體系化推進學科交叉融合改革、創新和實踐。此綜述作為交叉研究院自成立以來的首篇化學科學類權威期刊發表之作,充分響應了交叉研究院緻力于探索前沿科學議題、推動學科交叉融合與交流合作的核心理念與宗旨。