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 據(jù)報道，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所碳資源小分子與氫能利用創(chuàng)新特區(qū)研究組孫劍和葛慶杰研究團(tuán)隊在CO₂催化轉(zhuǎn)化研究中取得新進(jìn)展，通過設(shè)計一種多助劑共存的鐵基催化劑，實現(xiàn)了CO₂加氫高選擇性制取線性a-烯烴。

　　化石能源的大量消耗使溫室氣體CO₂的排放量急劇增加，引起全球氣候變暖等日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題。若能利用CO₂為原料，將其直接轉(zhuǎn)化為高附加值的化學(xué)品，不僅可實現(xiàn)碳減排，還可減輕對煤、石油等傳統(tǒng)資源的依賴，具有重要意義。然而，二氧化碳的選擇性轉(zhuǎn)化是世界性難題，制備高選擇性、高穩(wěn)定性的催化劑面臨巨大挑戰(zhàn)。

　　在前期CO₂加氫直接轉(zhuǎn)化制燃料汽油的研究基礎(chǔ)上（Nature Communications），該團(tuán)隊首次提出了CO₂加氫直接轉(zhuǎn)化為高值化學(xué)品線性a-烯烴（LAO）的新路線。線性a-烯烴是一種非常重要且附加值極高的化工原料，廣泛應(yīng)用于高級潤滑油、聚烯烴等生產(chǎn)領(lǐng)域。但該產(chǎn)品的生產(chǎn)長期依賴石油，且市場嚴(yán)重供不應(yīng)求。在最新的研究工作中，該團(tuán)隊通過設(shè)計氧化鐵和碳化鐵共存的鐵催化劑，輔以玉米芯中協(xié)同共存的多種電子助劑（K、Mg、Ca等）和結(jié)構(gòu)助劑（Si），突破了二氧化碳加氫C-O鍵活化和C-C鍵偶聯(lián)的技術(shù)瓶頸，在溫和的反應(yīng)條件下，大幅提升了烯烴及線性a-烯烴的選擇性，CO₂單程轉(zhuǎn)化率為31%，烯烴選擇性達(dá)72%，C4-C17的線性a-烯烴在烯烴（C4+）中的比例突破80%。通過優(yōu)化多活性位及助劑的空間排布，揭示了線性a-烯烴生成的關(guān)鍵控制機制，且催化劑連續(xù)運轉(zhuǎn)保持穩(wěn)定。該工作為利用CO₂制取高值化學(xué)品的研究提供了新思路，同時也為間歇性可再生能源的利用開辟了新途徑。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature出版集團(tuán)新刊《通訊-化學(xué)》上。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會等的資助。