中国团队破解二氧化碳变燃料瓶颈 单团簇催化剂显神威！二氧化碳作为常见的温室气体，在科学家的努力下正展现出新的价值。通过催化加氢反应，它可以转化为乙醇等清洁燃料。乙醇不仅是重要的化工原料，还能通过醇制航空燃料技术转化为可持续航空燃料，为航空业减排提供可能。
实现这一转化面临巨大挑战。二氧化碳分子结构稳定，要将其转化为乙醇需要经历复杂的碳碳偶联过程。传统催化剂往往难以兼顾活性和选择性。
中国科学院上海高等研究院的团队提出了单团簇催化剂的设计理念。单团簇由数个金属原子组成，既能保持较高的原子利用率，又能提供相邻的多个活性位点，平衡了单原子催化剂和纳米颗粒催化剂的特点。
团队采用“冷冻干燥-热聚合”的制备策略，通过精确控制制备条件，成功获得了铑单团簇负载在氮化碳载体上的催化剂。结果显示，铑的平均配位数为2.06，表明单团簇结构的成功构建。
机理研究表明，单团簇催化剂同时具备铑氮位点和铑铑位点这两种活性中心。铑氮位点负责二氧化碳的吸附活化，铑铑位点则促进氢气解离和碳碳键形成。单团簇催化剂在连续50个小时的测试中始终保持良好性能，并在固定床反应器中展现出应用潜力。中国团队破解二氧化碳变燃料瓶颈 单团簇催化剂显神威