清華新聞網(wǎng)2月14日電 近期，清華大學(xué)能動系周會課題組聯(lián)合華東理工大學(xué)團隊在二氧化碳（CO?）加氫利用的研究工作上取得新進展,。研究報道了雜質(zhì)氣體氨氣（NH3）對于二氧化碳加氫過程的影響及機理,，并設(shè)計了一系列抗氨催化劑，為實現(xiàn)二氧化碳資源化利用和碳中和目標(biāo)提供了重要支撐,。
二氧化碳資源化是促進可持續(xù)發(fā)展和碳中和的重要路徑之一,。當(dāng)二氧化碳來自于生物質(zhì)/廢棄物氣化、生物質(zhì)/廢棄物厭氧消化,、電廠和鋼鐵廠等的碳捕集過程時，通常會含有不同比例的雜質(zhì)氣體氨,。這一雜質(zhì)氣體可能毒化下游催化劑,，影響二氧化碳轉(zhuǎn)化過程。因此,，需要建立催化劑對特定毒物的耐受性基準(zhǔn),，并在不導(dǎo)致顯著失活的情況下，確定所需的氣體凈化要求,。這一見解有助于抗毒化催化劑的開發(fā),，并促進經(jīng)濟、高效,、環(huán)保的能源利用,。
NH3對CO2加氫過程的影響
研究中，短期實驗發(fā)現(xiàn)氨氣通過與催化劑表面競爭吸附位點并抑制碳酸鹽加氫,，起到了可逆中毒物的作用,，從而降低了催化劑的活性。而在持續(xù)100小時以上的二氧化碳加氫反應(yīng)中,，氨氣則表現(xiàn)為不可逆毒化,。氨氣與催化劑表面的相互作用導(dǎo)致了銅（Cu）和氧化鋅（ZnO）的分離，使得100小時后催化劑完全失活,。最后,，通過催化分解氨氣為氮氣（N2）和氫氣（H2）的思路，研究設(shè)計了一系列抗氨的催化劑,，在應(yīng)用上為抗毒化催化劑的開發(fā)提供了技術(shù)路徑,。
相關(guān)研究成果以“NH3誘導(dǎo)Cu/ZnO/Al2O3催化劑上CO2加氫的挑戰(zhàn)”（NH3-Induced Challenges in CO2Hydrogenation over Cu/ZnO/Al2O3Catalyst）為題，近日在線發(fā)表于《美國化學(xué)會會刊Au》（JACS Au）,。
清華大學(xué)能動系博士后別璇為論文第一作者,，周會副教授和華東理工大學(xué)張亞運副教授為論文通訊作者，能動系李清海副研究員和張衍國教授為論文共同作者,。
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.4c01097
供稿：能動系
編輯：李華山
審核：郭玲
