国家能源集团低碳院在二氧化碳催化转化领域获重要进展

8月6日，国家能源集团低碳院研究团队成功开发高结构强度和高导热性的自支撑型铁基双功能催化剂，实现二氧化碳加氢高选择性合成烯烃，烯烃单程收率为目前公开报道的最高水平。

二氧化碳的高效转化利用对缓解能源危机以及实现“碳中和”目标具有重要的战略意义。其中，耦合可再生绿氢与二氧化碳催化转化，可实现绿色甲醇、绿色航煤等绿色燃料和烯烃等高附加值化学品可持续生产。低碳院研究团队在前期工作中基于改进的沉淀法工艺，合成出高效协同的FexC-FexOy-M催化剂，实现了一步法二氧化碳加氢制线性α-烯烃；先后完成公斤级催化剂放大验证和长周期（>1000小时）稳定性考察，并基于多种原位表征技术解析了催化剂活性相结构和动态变化机制。

为进一步提高烯烃产品的选择性，解决催化剂结构强度和床层热点问题，研究团队以高强度和高导热性能的金属态泡沫铁为载体，设计合成高结构强度和高导热性的自支撑型铁基双功能催化剂。丰富的双活性位点界面结构有效强化反应原位耦合，抑制一氧化碳副产物选择性和提高C4+烯烃产物的生成。结合先进表征方法，研究团队与集团外部单位合作，系统解析了催化剂构效关系和反应网络机理。

本研究为二氧化碳高效转化利用提供了一种有潜力的技术路线，解决了二氧化碳加氢合成烃类由实验室迈向工业放大过程中面临的催化剂结构强度和床层传热等工程难题。