中国科学院大连化物所：二氧化碳加氢合成甲酸研究取得进展

【成果简介】

近日，中国科学院大连化学物理研究所航天与新材料研究室研究员黄延强、副研究员杨小峰，与大连理工大学副教授王新葵合作，在二氧化碳加氢合成甲酸研究中取得新进展，相关研究成果以“Direct catalytic hydrogenation of CO₂ to formate over a Schiff-base-mediated gold nanocatalyst”为题在线发表在Nature Communications上。

【图文导读】

图1 初始反应速率与H₂（黑色方块）和CO₂（红色圆圈）压力之间的关系

图2 CO₂加氢合成甲酸的协同机理

【研究内容】

CO2加氢合成甲酸是一个原子经济性反应，生成的甲酸是重要的化工原料，并可作为理想的液态储氢材料。CO2分子中的碳原子处于最高价态且化学性质相对惰性，对其进行有效活化是实现CO2高效转化的关键。该团队设计了一种席夫碱修饰的纳米金催化剂，利用席夫碱基团中的氮中心与CO2发生弱相互作用生成氨基甲酸盐两性离子，并进一步在纳米金催化剂上发生加氢反应生成甲酸。实验结果表明，不同于传统多相催化剂的碳酸氢盐加氢路径，气相CO2能够直接在席夫碱修饰的金催化剂上加氢转化为甲酸，在90oC、8.0MPa反应条件下，生成甲酸的转化数可达14,470（12h）。席夫碱与CO2这种弱的相互作用模式为CO2的低温活化提供了新途径。

研究工作得到了国家重点研发计划，中国科学院先导计划以及国家自然科学基金的资助。

原文链接：http://www.cas.cn/syky/201711/t20171113_4621667.shtml。

文献链接：Direct catalytic hydrogenation of CO2 to formate over a Schiff-base-mediated gold nanocatalyst（Nature Communications，2017，DOI：10.1038/s41467-017-01673-3）

本文由材料人编辑部王冰编辑，点我加入材料人编辑部。

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