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气体分离11月22日，从中国科学院大连化学物理研究所获悉中国科学院催化研究所，中国科学院催化国家重点实验室，李灿博士，李泽龙博士，博士生屈原等人对二氧化碳（CO2）催化加氢制芳烃进行了新的研究。进展：通过串联催化剂系统将CO 2的高选择性直接转化为芳烃。研究结果发表在《焦耳》（焦耳）上。

芳烃是有机材料合成中最重要的基础化学原料之一。芳烃可用于合成各种聚合物材料，例如聚苯乙烯，酚醛树脂，尼龙和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。传统芳烃的合成主要基于石脑油的裂解和近年来基于煤制甲醇的甲醇基芳烃（MTA）途径，所有这些途径都依赖于化石资源（石油和煤）。

利用清洁能源中的氢将二氧化碳转化为燃料和化学品是实现减少二氧化碳和可持续利用碳资源的重要战略。因此，利用可再生能源氢气将二氧化碳转化为具有高附加值的芳烃，使二氧化碳以高分子材料的形式储存，既可以实现二氧化碳碳资源的利用，又能起到减少二氧化碳的作用，具有重要的战略意义。然而，CO 2是热力学惰性分子，并且在实现CO 2活化和高选择性转化方面存在主要困难和挑战。

据悉，李灿团队长期致力于太阳能光催化，光催化，电催化分解水，产生氢气和二氧化碳转化工作。在这项工作中，李灿的团队基于对ZnZrO固溶体上的CO2加氢制备甲醇的研究（Science Advances 2017），以及在ZnZrO/SAPO系列系统上加氢制氢生产低碳烯烃的研究基础（ACS另外，进一步构建ZnZrO/ZSM-5系列催化剂体系。催化剂以高选择性将CO 2加氢转化为芳烃。当CO2单程转化率为14％时，芳烃在烃类中的选择性达到73-78％。

该研究发现，将CO2加氢成芳烃的关键是系列催化剂的有效协同作用。红外光谱，化学捕获和其他实验表明，CO2和H2在ZnZrO固溶体氧化物上活化形成CHxO中间体，中间物质从ZnZrO表面迁移到分子筛孔，完成芳烃的形成。串联催化剂之间的协同机制以及关键中间体物质CHxO的表面迁移使得CO 2氢化的热力学和动力学耦合能够直接进行芳烃反应。研究还表明，在CO 2加氢反应中形成的H 2 O对烯烃的芳构化具有显着影响。由于反应体系中存在H2O和CO2，它提供了弱的氧化气氛，抑制了催化剂上多环芳烃的形成，并延长了催化剂的寿命。在100小时反应期间催化剂没有显着失活。该技术扩展了CO2转化的新思路。这项工作由国家重点研发计划，国家自然科学基金和中国科学院战略科技特别项目资助。