二氧化碳制甲醇反应获高效催化剂

二氧化碳加氢反应是低碳化学中的重要反应，一方面可以直接减少二氧化碳排放，缓解温室效应；另一方面可以合成燃料和化学品，实现人工碳循环，缓解化石能源短缺。

近日，中国科学技术大学教授曾杰团队与上海光源研究员司锐合作，构筑出负载在金属有机框架MIL-101上的铂单原子催化剂，将二氧化碳高效转化为甲醇。甲醇不仅是化学工业基础原料，还是一种清洁液体燃料。该成果发表于《自然—通讯》。

科研人员发现，铂单原子在二氧化碳加氢反应中会形成铂羟基活性中心体，该活性中心体中的氢原子能够作为氢源直接加成到二氧化碳的碳端，形成甲酸盐中间体。这种中间体不易形成一氧化碳，而易于加氢形成甲醇。因此，铂单原子催化剂在32个大气压和150摄氏度的条件下有着高达90.3%的甲醇选择性，远高于相同条件下铂颗粒对甲醇的选择性（13.3%）。

该研究不仅为二氧化碳加氢制甲醇反应提供了一种高选择性催化剂，还阐述了金属—配体相互作用在催化反应过程中的调控机制，为更好地理解单原子催化机理打开一扇大门。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-019-09918-z