基于碳化钼材料CO₂加氢制备高附加值化学品的热催化研究进展（英文）

摘要

CO₂加氢对于CO₂转化制备高附加值化学品和燃料以实现二氧化碳利用及能源储存至关重要。CO₂加氢包括甲烷化、逆水煤气变换、甲醇化和CO₂直接费托合成等。碳化钼，尤其是其二维材料，由于其低成本和良好的性能而备受关注。在CO₂加氢反应中，由于碳的渗入，导致晶格膨胀以及价电子增加，碳化钼基催化剂展现出了类似于贵金属催化剂的性质。碳化钼可以通过程序升温渗碳法、选择性蚀刻法、机械合金合成法、化学气相沉积法、原位热渗碳法以及溶液相合成法等来制备。到目前为止，学者已经对基于碳化钼的材料的CO₂转化进行大量研究，这些材料具有良好的CO₂转化活性和对目标产物的选择性。碳化钼材料的催化性能可以通过调节碳化钼中的C/Mo比、在碳化钼与负载金属之间建立强的金属-载体相互作用以及调整材料的界面结构来实现。然而，基于碳化钼的热催化CO₂转化仍处于初级阶段。本文综述基于碳化钼的热催化CO₂加氢制备高附加值化学品和燃料的研究进展，并分析其面临的挑战和机遇。

关键词

CO₂加氢 / 碳化钼 / 热催化 / 异相催化 / MXenes

基金资助

supported by the National Natural Science Foundation of China(52276202,52206147);; International Joint Mission On Climate Change and Carbon Neutrality;; Tsinghua-Toyota Joint Research Fund;; State Key Laboratory of Chemical Engineering,China(SKL-Ch E-22A03);; Huaneng Group Science and Technology Research Project,China(KTHT-U22YYJC12);; Tsinghua University-Shanxi Clean Energy Research Institute Innovation Project Seed Fund,China